[Gewerblicher Anwendungsgebiet][Commercial application]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug, mit der die Umgebung des Fahrzeugs mittels einer im Fahrzeug eingebauten Kamera aufgenommen wird.The present invention relates to a pickup device for a vehicle, with which the environment of the vehicle is recorded by means of a built-in camera in the vehicle.
[Stand der Technik][State of the art]
Es ist herkömmlich bekannt, dass zwecks der Erfassung eines Objektes auf der Straße oder der Beobachtung der Situation der Umgebung des Fahrzeugs eine Kamera im Fahrzeug eingebaut wird. In der Patentliteratur 1 ist ein Beispiel eines solchen Fahrzeugs gezeigt, in dem eine Kamera eingebaut ist. Die Patentliteratur 1 betrifft eine Vorrichtung, die ein von mehreren Kameras aufgenommenes Bild der Umgebung des Fahrzeugs zeigt, wobei diese Vorrichtung ein Mittel zur Berechnung des Abstandes zu einem in der Umgebung des Fahrzeugs vorliegenden Objekt, ein Mittel zum Abschneiden, mit dem je nach dem berechneten Abstand zum Objekt die vertikale Abschneideposition der Bilddaten geändert werden kann, und ein Anzeigemittel, das die abgeschnittenen Bilddaten zeigt, aufweist. Auf diese Weise kann das auf die Umgebung des Hindernisses spezialisierte Bild dem Fahrer zur Verfügung gestellt werden, indem die vertikale Abschneideposition je nach dem Abstand zum Objekt geändert werden kann, so dass dem Fahrer der Warnhinweis oder die Warnung ausgegeben werden kann.It is conventionally known that for the purpose of detecting an object on the road or observing the situation of the surroundings of the vehicle, a camera is installed in the vehicle. In Patent Literature 1, an example of such a vehicle in which a camera is installed is shown. Patent Literature 1 relates to a device which displays an image of the surroundings of the vehicle taken by a plurality of cameras, this device comprising means for calculating the distance to an object present in the surroundings of the vehicle, a means for cutting off, as the case may be Distance from the object, the vertical cut-off position of the image data can be changed, and a display means, which shows the cut image data comprises. In this way, the image specialized to the environment of the obstacle can be provided to the driver by changing the vertical cut-off position according to the distance to the object, so that the warning or the warning can be issued to the driver.
In der Patentliteratur 1 wird bei dem durch die Anzeige auf einem Bildschirm erfolgenden Anbieten des mit der Kamera aufgenommenen Bildes der Umgebung des Fahrzeugs für den Fahrer der anzubietende Bereich des Bildes mit Hilfe von der Abstandsinformation bestimmt. Wenn auf diese Weise nur das Bild angeboten wird, entsteht nicht das Problem auch im großen Anbieten-Bereich, dass auf die Bildverarbeitung große Belastung ausgeübt wird. Wenn dagegen die automatische Fahrt aufgrund des durch die Kamera erhaltenen Bildes der Umgebung des Fahrzeugs durchgeführt wird, muss die komplizierte Bildverarbeitung, wie Objekterkennung, für das erhaltene Bild durchgeführt werden. Falls in diesem Fall die Verarbeitung für das von der Kamera erhaltene Bild über den gesamten Bereich durchgeführt wird, werden die zu verarbeitenden Daten groß, so dass die Belastung für die Bildverarbeitung sehr groß wird. Die Bildverarbeitungsvorrichtung, die solche riesigen Daten verarbeiten kann, ist jedoch selbstverständlich kostspielig, so dass solche Bildverarbeitungsvorrichtung als eine für ein Serienfahrzeug einzubauende Vorrichtung nicht realistisch.In Patent Literature 1, in the display of the image of the surroundings of the vehicle to the driver by the display on a screen, the area of the image to be displayed is determined by the distance information. If only the image is offered in this way, the problem does not arise even in the large range of offers that the image processing is subjected to great stress. On the other hand, if the automatic travel is performed based on the image of the surroundings of the vehicle obtained by the camera, the complicated image processing such as object recognition must be performed for the obtained image. In this case, if the processing for the image obtained by the camera is performed over the entire area, the data to be processed becomes large, so that the burden on the image processing becomes very large. However, the image processing apparatus capable of processing such huge data is, of course, expensive, so that such image processing apparatus as a device to be installed for a production vehicle is not realistic.
[Literatur des Standes der Technik][Literature of the Prior Art]
[Patentliteratur][Patent Literature]
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[Patentliteratur 1] JP2007–25739 A [Patent Literature 1] JP2007-25739 A
[Übersicht der Erfindung][Overview of the Invention]
[Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe][Problem to be Solved by the Invention]
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, mit der die Belastung für die Verarbeitung des mit der Kamera aufgenommenen Bildes der Umgebung des Fahrzeugs reduziert werden kann.The object of the present invention is to provide a pick-up device for a vehicle, with which the burden for the processing of the image taken with the camera of the surroundings of the vehicle can be reduced.
[Mittel zur Lösung der Aufgabe][Means to solve the problem]
Die Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine Kamera, die verschiedene Richtungen der Umgebung des Fahrzeugs aufnimmt und eine Signalverarbeitungseinheit, mit der die Signalverarbeitung für das von der Kamera aufgenommenen Bild jeder Richtung durchgeführt und ein bestimmtes Signal ausgegeben wird, auf. Die Kamera weist einen Aufnahmebereich für jede Aufnahmerichtung auf. Die Signalverarbeitung wird für jedes Bild durchführt, das von einem begrenzten Sichtbereich der Kamera erhalten wird, wobei der begrenzte Sichtbereich ein Bereich ist, der auf einen vorbestimmten Bereich innerhalb des Aufnahmebereichs der Kamera begrenzt ist.The pickup device for a vehicle according to the present invention has at least one camera which picks up various directions of the surroundings of the vehicle and a signal processing unit which performs the signal processing for the image of each direction taken by the camera and outputs a specific signal. The camera has a recording area for each shooting direction. The signal processing is performed for each image obtained from a limited field of view of the camera, the limited field of view being an area bounded by a predetermined area within the bin of the camera.
Gemäß dieser Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug wird für jede Aufnahmerichtung der Kamera ein begrenzter Sichtbereich in einem bestimmten Bereich festgesetzt, wobei die Kamera das Bild im Bereich dieses begrenzten Sichtbereichs aufnimmt. Somit kann die Belastung für die durch die Signalverarbeitungseinheit durchgeführte Bildverarbeitung gegenüber dem Fall, in dem das über den gesamten Bereich des Sichtwinkels der Kamera aufgenommene Bild verarbeitet wird, erheblich reduziert werden.According to this pickup device for a vehicle, for each pickup direction of the camera, a limited field of view is set in a certain range, and the camera picks up the image in the range of this limited field of view. Thus, the burden on the image processing performed by the signal processing unit can be greatly reduced as compared to the case where the image taken over the entire range of the viewing angle of the camera is processed.
Bei der vorliegenden Erfindung kann der begrenzte Sichtbereich jeder Richtung je nach der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung automatisch gewählt werden. In diesem Fall ist die Aufnahmevorrichtung versehen mit einem Speichermittel, in dem je nach einer außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung die Aufnahmerichtung der Kamera und einer der mehreren begrenzten Bereiche, die in dem Sichtwinkel der Kamera aufnehmbar sind, einander zugeordnet gespeichert sind, einem Mittel zum Erhalten, mit dem die Information bezüglich der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung erhalten wird, und einem Mittel zum Wählen, mit dem aufgrund der mit dem Mittel zum Erhalten erhaltenen Information bezüglich der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung einer der im Speichermittel gespeicherten mehreren begrenzten Sichtbereiche für jede Aufnahmerichtung der Kamera gewählt wird. Der mit dem Mittel zum Wählen gewählte begrenzte Sichtbereich wird dann mit der Kamera aufgenommen.In the present invention, the limited visual range of each direction may be automatically selected depending on the environment outside the vehicle. In this case, the pickup device is provided with a storage means in which, depending on an environment outside the vehicle, the picking up direction of the camera and one of the plurality of limited areas accommodated in the viewing angle of the camera are stored associated with each other, means for obtaining , with which the information relating to the outside of the vehicle environment is obtained, and a means for selecting, with which the means for Obtained information regarding the environment outside the vehicle of one of the stored in the storage means multiple limited viewing areas for each shooting direction of the camera is selected. The limited viewing area selected by the means for selecting is then recorded with the camera.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Signal für die automatische Fahrt zur automatischen Fahrt des Fahrzeugs von der Signalverarbeitungseinheit ausgegeben werden.In the present invention, an automatic travel signal for automatically driving the vehicle may be output from the signal processing unit.
Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die von dem Mittel zum Erhalten erhaltene außerhalb des Fahrzeugs vorliegende Umgebung beispielsweise die Information bezüglich des Straßentyps. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass in dem Speichermittel für jeden Straßentyp, nämlich zumindest für eine Autobahn und eine normale Straße, die Aufnahmerichtung der Kamera und einer der mehreren begrenzten Sichtbereiche einander zugeordnet gespeichert sind.In the present invention, the environment outside of the vehicle obtained by the means for obtaining includes, for example, the information regarding the road type. In this case, it is preferable that in the storage means for each type of road, namely, at least a highway and a normal road, the shooting direction of the camera and one of the plurality of limited view areas are stored associated with each other.
Bei der vorliegenden Erfindung kann es so vorgesehen sein, dass die Information bezüglich des Straßentyps aus einem Autonavigationssystem, einer ETC-Einrichtung oder einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, die im Fahrzeug eingebaut sind, durch das Mittel zum Erhalten erhalten wird.In the present invention, it may be so provided that the information regarding the road type from a car navigation system, an ETC device or a vehicle speed sensor installed in the vehicle is obtained by the means for obtaining.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die von dem Mittel zum Erhalten erhaltene außerhalb des Fahrzeugs vorliegende Umgebung ferner die Information bezüglich der Straßenform umfassen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass in dem Speichermittel für jede Straßenform die Aufnahmerichtung der Kamera und ein bestimmten Objekt oder eine bestimmte Richtung einander zugeordnet gespeichert sind.In the present invention, the environment outside the vehicle obtained by the means for obtaining may further include the information regarding the road shape. In this case, it is preferable that in the storage means for each road shape, the shooting direction of the camera and a certain object or direction are stored associated with each other.
Bei der vorliegenden Erfindung können die mehreren begrenzten Sichtbereiche ein Oberbereich, ein Mittelbereich und ein Unterbereich sein, die in vertikaler Richtung übereinanderliegen.In the present invention, the plurality of limited viewing areas may be an upper area, a middle area and a lower area superimposed in the vertical direction.
Bei der vorliegenden Erfindung können die mehreren begrenzten Sichtbereiche ein Linksbereich, ein Mittelbereich und ein Rechtsbereich sein, die in horizontaler Richtung nebeneinander liegen.In the present invention, the plurality of limited view areas may be a left area, a middle area and a right area side by side in the horizontal direction.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass eine vordere Kamera, die einen vorderen Bereich des Fahrzeugs aufnimmt, eine linke seitliche Kamera, die einen linksseitigen Bereich des Fahrzeugs aufnimmt, eine rechte seitliche Kamera, die einen rechtsseitigen Bereich des Fahrzeugs aufnimmt, und eine hintere Kamera, die einen hinteren Bereich des Fahrzeugs aufnimmt, vorgesehen sind, wenn mehrere Kamera verwendet werden.In the present invention, it is preferable that a front camera that houses a front portion of the vehicle includes a left side camera that receives a left side portion of the vehicle, a right side camera that receives a right side portion of the vehicle, and a rear side camera Camera, which receives a rear portion of the vehicle, are provided when multiple camera are used.
Bei der vorliegenden Erfindung können die mehreren Kameras die Kameras sein, die den begrenzten Sichtbereich aufnehmen und einen engen Sichtwinkel aufweisen. In diesem Fall nimmt jede Kamera den begrenzten Sichtbereich auf, indem die Kameras in der für jede Kamera bestimmten Montagehöhe und mit dem für jede Kamera bestimmten Montagewinkel im Fahrzeug eingebaut werden.In the present invention, the plurality of cameras may be the cameras that receive the limited field of view and have a narrow viewing angle. In this case, each camera accommodates the limited field of view by installing the cameras in the mounting height determined for each camera and with the mounting angle determined for each camera in the vehicle.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Kamera eine Abstand-Abbildungskamera ist, die ein Projektionselement, das zu einem Objekt ein Licht projiziert, und ein Lichtempfangselement, das das an dem Objekt reflektierte Licht empfängt, aufweist und für jeden Bildpunkt des Lichtempfangselementes die Abstandsinformation zum Objekt erhält.In the present invention, it is preferable that the camera is a distance-imaging camera having a projection member projecting a light to an object and a light-receiving member receiving the light reflected at the object, and for each pixel of the light-receiving member Distance information about the object receives.
[Durch die Erfindung erreichte Effekte und Wirkungen][Effects and Effects Achieved by the Invention]
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich eine Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, mit der die Belastung für die Verarbeitung des mit der Kamera aufgenommenen Bildes der Umgebung des Fahrzeugs reduziert werden kann.According to the present invention, it is possible to provide a pickup device for a vehicle which can reduce the burden of processing the camera-captured image of the surroundings of the vehicle.
[Einfache Erläuterung der Zeichnungen][Simple explanation of the drawings]
1 zeigt ein Fahrzeug, auf das die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist, wobei 1A, 1B und 1C eine Seitenansicht, eine Draufsicht und eine Frontansicht zeigen; 1 shows a vehicle to which the first embodiment of the present invention is applied, wherein 1A . 1B and 1C show a side view, a plan view and a front view;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des in der Kamera einzubauenden Aufnahmeteils; 2 shows a perspective view of the camera to be installed in the receiving part;
3 zeigt ein schematisches Bild des Bildpunktes des Lichtempfangselementes; 3 shows a schematic image of the pixel of the light receiving element;
4 zeigt einen horizontalen Sichtwinkel jeder Kamera; 4 shows a horizontal viewing angle of each camera;
5 zeigt ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug; 5 shows a block diagram of the recording device according to the invention for a vehicle;
6 zeigt einen Aufnahmebereich der vorderen Kamera gemäß der ersten Ausführungsform; 6 shows a receiving area of the front camera according to the first embodiment;
7 zeigt ein Bild zur Erklärung der Grundlage der Winkelbedingungen der vorderen Kamera; 7 Fig. 16 shows an image for explaining the basis of the angle conditions of the front camera;
8 zeigt ein Beispiel des mit der vorderen Kamera aufgenommenen Bildes; 8th shows an example of the picture taken with the front camera;
9 zeigt einen Aufnahmebereich der seitlichen Kamera gemäß der ersten Ausführungsform; 9 shows a receiving area of the lateral camera according to the first embodiment;
10 zeigt ein Beispiel des Fahrzeugs, das unterhalb der Ladefläche einen großen Raum aufweist; 10 shows an example of the vehicle having a large space below the deck;
11 zeigt einen Aufnahmebereich der hinteren Kamera gemäß der ersten Ausführungsform; 11 shows a receiving area of the rear camera according to the first embodiment;
12 zeigt eine Mustertabelle, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird; 12 shows a pattern table used in the first embodiment;
13 zeigt ein schematisches Bild des begrenzten Sichtbereichs; 13 shows a schematic image of the limited field of view;
14 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; 14 FIG. 12 is a flowchart illustrating the operation of the vehicle pickup apparatus according to the first embodiment; FIG.
15 zeigt ein schematisches Bild eines anderen Beispiels des begrenzten Sichtbereichs; und 15 shows a schematic diagram of another example of the limited field of view; and
16 zeigt ein Fahrzeug, auf das die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, wobei 16A und 16B eine Seitenansicht und eine Frontansicht zeigen. 16 shows a vehicle to which the second embodiment of the present invention is applied, wherein 16A and 16B show a side view and a front view.
[Ausführungsform der Erfindung]Embodiment of the Invention
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erklärt. In jeder Figur sind die gleichen Bauteile oder die entsprechenden Bauteile mit einem gleichen Bezugszeichen versehen.Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. In each figure, the same components or the corresponding components are provided with a same reference numeral.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform erklärt. In 1 ist das Fahrzeug 200 ein PKW, der vier Kameras 1–4 aufweist. In 1 stellen die jeweiligen Bezugszeichen F, B, L und R entsprechend die vordere Richtung, die hintere Richtung, die linke Richtung und die rechte Richtung dar. Die vordere Kamera 1 ist an der Mitte des vorderen Teils angebracht und nimmt einen vorderen Bereich des Fahrzeugs 200 auf. Die linke seitliche Kamera 2 ist an der linken Seite vorne am Fahrzeug 200 angebracht und nimmt einen linksseitigen Bereich des Fahrzeugs 200 auf. Die rechte seitliche Kamera 3 ist an der rechten Seite vorne am Fahrzeug 200 angebracht und nimmt einen rechtsseitigen Bereich des Fahrzeugs 200 auf. Die hintere Kamera 4 ist an der Mitte des hinteren Teils angebracht und nimmt einen hinteren Bereich des Fahrzeugs 200 auf.First, a first embodiment will be explained. In 1 is the vehicle 200 a car, the four cameras 1 - 4 having. In 1 The respective reference characters F, B, L and R respectively represent the front direction, the rear direction, the left direction and the right direction. The front camera 1 is attached to the center of the front part and occupies a front area of the vehicle 200 on. The left side camera 2 is on the left side of the front of the vehicle 200 attached and takes a left-side area of the vehicle 200 on. The right side camera 3 is on the right side at the front of the vehicle 200 attached and takes a right-sided area of the vehicle 200 on. The rear camera 4 is attached to the middle of the rear part and occupies a rear area of the vehicle 200 on.
Die von der Straßenoberfläche G gemessene Höhe Hf der vorderen Kamera 1 ist beispielsweise 50 cm. Die von der Straßenoberfläche G gemessene Höhe Hs der linken seitlichen Kamera 2 und der rechten seitlichen Kamera 3 ist beispielsweise 80 cm. Die von der Straßenoberfläche G gemessene Höhe Hr der hinteren Kamera 4 ist beispielsweise 80 cm. Allerdings sind diese Werte ein Beispiel. Andere Werte können verwendet werden.The height Hf of the front camera measured from the road surface G 1 is for example 50 cm. The height Hs of the left side camera measured from the road surface G 2 and the right side camera 3 is for example 80 cm. The height Hr of the rear camera measured from the road surface G 4 is for example 80 cm. However, these values are an example. Other values can be used.
Jede Kamera 1–4 besteht aus einer Abstand-Abbildungskamera, mit der die dreidimensionale Abstandsinformation erfasst werden kann. Mit dieser Abstand-Abbildungskamera wird die Abstandsinformation erfasst, indem an jedem Bildpunkt des Lichtempfangselementes die Zeit in Echtzeit gemessen wird, die von der an einem Objekt vorgenommenen Reflektion des von einem Projektionselement projizierten Lichtes bis zum Empfang mit dem Lichtempfangselement dauert. Wird die Abstand-Abbidlungskamera verwendet, kann die dreidimensionale Abstandsinformation im Aufnahmebereich, wie Abstand zum Objekt oder Abmessungen, Form, Positionszusammenhang des Objekts usw. unabhängig von dem Sonnenlicht und den Beleuchtungsumständen erfasst werden.Every camera 1 - 4 consists of a distance-imaging camera, with which the three-dimensional distance information can be detected. With this distance-imaging camera, the distance information is detected by measuring, at each pixel of the light-receiving element, the time in real time, which takes from the reflection of the light projected by a projection element on an object to the reception with the light-receiving element. When the distance imaging camera is used, the three-dimensional distance information in the photographing area such as distance to the object or dimensions, shape, positional relationship of the object, etc., can be detected regardless of the sunlight and lighting conditions.
In jeder Kamera 1–4 ist ein in 2 gezeigtes Aufnahmeteil 10 eingebaut. Das Aufnahmeteil 10 weist ein Gehäuse 13, ein Projektionselement 11 und ein Lichtempfangselement 12 auf, die im Gehäuse 13 aufgenommen sind. Das Projektionselement 11 besteht aus z. B. einer Infrarot-LED und projiziert das Infrarot-Pulslicht durch die vordere Stirnfläche 13a des Gehäuses 13 zum Objekt. Das Lichtempfangselement 12 besteht aus z. B. einem CMOS-Bildsensor und empfängt das an dem Objekt reflektierte Pulslicht durch die vordere Stirnfläche 13a des Gehäuses 13.In every camera 1 - 4 is an in 2 shown receiving part 10 built-in. The recording part 10 has a housing 13 , a projection element 11 and a light receiving element 12 on that in the case 13 are included. The projection element 11 consists of z. B. an infrared LED and projects the infrared pulse light through the front end face 13a of the housing 13 to the object. The light receiving element 12 consists of z. B. receives a CMOS image sensor and receives the pulse light reflected at the object through the front end face 13a of the housing 13 ,
Das Lichtempfangselement 12 weist, wie in 3 gezeigt, n Bildpunkte (Pixel) P auf, wobei die Abstandsinformationen d1, d2, ... und dn in jedem Bildpunkt P erfasst werden. Konkret gesagt werden die Abstandsinformationen d1, d2, ... und dn dadurch erfasst, dass z. B. bezüglich jedes Bildpunktes P die Phasenverzögerung des Lichtempfangspulssignals gegenüber dem Projizierungspulssignal gemessen wird (Phasenkontrastmethode).The light receiving element 12 points as in 3 shown n pixels (pixels) P, wherein the distance information d1, d2, ... and dn are detected in each pixel P. Concretely speaking, the distance information d1, d2, ... and dn are detected by e.g. B. with respect to each pixel P, the phase delay of the Lichtempfangspulssignals is measured against the Projizierungspulssignal (phase contrast method).
Jede Kamera 1–4 weist jeweils einen horizontalen Sichtwinkel Z1–Z4, wie in 4 gezeigt, auf. Der Sichtwinkel Z1 der vorderen Kamera 1 überlagert teilweise den Sichtwinkel Z2 der linken seitlichen Kamera 2 und den Sichtwinkel Z3 der rechten seitlichen Kamera 3. Der Sichtwinkel Z4 der hinteren Kamera 4 überlagert teilweise auch den Sichtwinkel Z2 der linken seitlichen Kamera 2 und den Sichtwinkel Z3 der rechten seitlichen Kamera 3. Der vertikale Sichtwinkel jeder Kamera 1–4 wird später erwähnt.Every camera 1 - 4 each has a horizontal viewing angle Z1-Z4, as in 4 shown on. The viewing angle Z1 of the front camera 1 partially overlaps the viewing angle Z2 of the left side camera 2 and the viewing angle Z3 of the right side camera 3 , The viewing angle Z4 of the rear camera 4 partly also overlaps the viewing angle Z2 of the left lateral camera 2 and the viewing angle Z3 of the right side camera 3 , The vertical angle of view of each camera 1 - 4 will be mentioned later.
Als Nächstes wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung für ein Fahrzeug anhand der 5 erklärt. In 5 ist die Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug im in 1 gezeigten Fahrzeug 200 montiert. In der Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug sind die vordere Kamera 1, die linke seitliche Kamera 2, die rechte seitliche Kamera 3 und die hintere Kamera 4, die oben erwähnt wurden, sowie eine Signalverarbeitungseinheit 20 vorgesehen. In jeder Kamera 1–4 sind das, in 2 gezeigte Aufnahmeteil 10, eine CPU 15 und ein Speicher 16 eingebaut. Die CPU 15 bildet eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Betriebs der Kamera. In dem Speicher 16 werden die von der Kamera aufgenommenen Bilder temporär gespeichert.Next, the construction of the vehicle mounting apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS 5 explained. In 5 is the cradle 100 for a vehicle in the 1 shown vehicle 200 assembled. In the cradle 100 for a vehicle are the front camera 1 , the left side camera 2 , the right side camera 3 and the rear camera 4 mentioned above and a signal processing unit 20 intended. In every camera 1 - 4 are that, in 2 shown receiving part 10 , a CPU 15 and a memory 16 built-in. The CPU 15 forms a control unit for controlling the operation of the camera. In the store 16 The pictures taken by the camera are temporarily saved.
Die Signalverarbeitungseinheit 20 verarbeitet die Signale für die Bilder, die von jeder Kamera 1–4 in jeder Richtung aufgenommenen werden, und erzeugt aufgrund des Ergebnisses dieser Verarbeitung bestimmte Signale sowie gibt diese Signale zur Fahrzeugsteuerungseinheit 30 aus. In der Signalverarbeitungseinheit 20 sind die CPU 21 und der Speicher 22 vorgesehen. Die CPU 21 bildet eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Betriebs der Signalverarbeitungseinheit 20. Im Speicher 22 ist zuvor eine Mustertabelle 23 gespeichert, die in 12 gezeigt ist. Die Mustertabelle 23 wird später näher erklärt.The signal processing unit 20 processes the signals for the pictures taken by each camera 1 - 4 in each direction, and generates certain signals based on the result of this processing, and outputs these signals to the vehicle control unit 30 out. In the signal processing unit 20 are the CPU 21 and the memory 22 intended. The CPU 21 forms a control unit for controlling the operation of the signal processing unit 20 , In the storage room 22 is previously a pattern table 23 stored in the 12 is shown. The pattern table 23 will be explained later.
Die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 bildet einen Regler, der jedes Teil des Fahrzeugs 200 steuert. Die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 gibt der Lenksteuerungseinheit 40 einen Steuerbefehl und steuert den Lenkwinkel des Fahrzeugs 200 sowie gibt der Motorsteuerungseinheit 50 einen Steuerbefehl und steuert den Antrieb und das Ausschalten des Motors. Mit der Fahrzeugsteuerungseinheit 30 sind außer der Lenksteuerungseinheit 40 und der Motorsteuerungseinheit 50 auch andere Steuerungseinheiten verbunden, dies ist jedoch nicht in 5 gezeigt. Im Fahrzeug 200 ist eine Funktion zur automatischen Fahrt vorgesehen, wobei bei der automatischen Fahrt aufgrund der von der Signalverarbeitungseinheit 20 zur Fahrzeugsteuerungseinheit 30 ausgegebenen Signale für die automatische Fahrt die Lenksteuerungseinheit 40 so die Lenksteuerung vornimmt, dass die Hindernisse vermieden werden, wenn zum Beispiel diese Hindernisse auf der Straße mit der vorderen Kamera 1 erfasst werden.The vehicle control unit 30 Forms a controller that controls every part of the vehicle 200 controls. The vehicle control unit 30 gives the steering control unit 40 a control command and controls the steering angle of the vehicle 200 as well as gives the engine control unit 50 a control command and controls the drive and the engine off. With the vehicle control unit 30 are except the steering control unit 40 and the engine control unit 50 also connected to other control units, but this is not in 5 shown. In the vehicle 200 is provided a function for automatic travel, wherein in the automatic driving on the basis of the signal processing unit 20 to the vehicle control unit 30 output signals for the automatic drive the steering control unit 40 so the steering control makes that the obstacles are avoided when, for example, these obstacles on the road with the front camera 1 be recorded.
In die Signalverarbeitungseinheit 20 werden verschiedene Signale aus der im Fahrzeug 200 eingebauten Bordvorrichtung 60 eingegeben. Die Bordvorrichtung 60 umfasst ein Autonavigationssystem 61, eine ETC(Electronic Toll Collection)-Einrichtung 62, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 63 und eine Kommunikationseinrichtung 64. In der Praxis umfasst die Bordvorrichtung 60 außer den obigen Vorrichtungen auch die anderen Vorrichtungen, diese haben jedoch nicht direkt etwas mit der vorliegenden Erfindung zu tun, so dass die Darstellung dieser Vorrichtungen weggelassen wird.In the signal processing unit 20 be different signals from the in the vehicle 200 built-in onboard device 60 entered. The on-board device 60 includes a car navigation system 61 , an ETC (Electronic Toll Collection) facility 62 , a vehicle speed sensor 63 and a communication device 64 , In practice, the on-board device comprises 60 however, other devices besides the above devices are not directly related to the present invention, so the illustration of these devices is omitted.
In der obigen Konstruktion ist die CPU 21 (oder CPU 15) ein Beispiel von „Mittel zum Erhalten” und „Mittel zum Wählen” in der vorliegenden Erfindung und der Speicher 22 (oder Speicher 16) ist ein Beispiel von „Speichermittel” in der vorliegenden Erfindung.In the above construction is the CPU 21 (or CPU 15 ) an example of "means for obtaining" and "means for dialing" in the present invention and the memory 22 (or memory 16 ) is an example of "storage means" in the present invention.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der durch die Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug durchzuführenden Aufnahme erklärt. Wie in 6 gezeigt ist, ist die vordere Kamera 1 eine Kamera, die einen vertikalen Sichtwinkel von θ und vorne in der vertikalen Richtung den Aufnahmebereich von θ aufweist. Wenn die über den gesamten Bereich des Aufnahmebereichs aufgenommenen Bilder mit der Signalverarbeitungseinheit 20 verarbeitet werden, wird die Belastung der CPU 21 jedoch stark erhöht. Die folgenden Winkelbedingungen werden daher vorgegeben, um den Aufnahmebereich der vorderen Kamera 1 zu begrenzen.
- (a) Winkelbedingung für die Abwärtsrichtung: Ein um 3 m vorne liegendes Objekt Z (Hindernis) auf der Straßenoberfläche G kann erfasst werden.
- (b) Winkelbedingung für die Aufwärtsrichtung: Ein vorne liegendes Fahrzeug 201 kann erfasst werden.
Next, the details of the receiving device 100 explained for a vehicle recording. As in 6 shown is the front camera 1 a camera having a vertical viewing angle of θ and front in the vertical direction, the photographing area of θ. When the pictures taken over the entire area of the shooting area are taken with the signal processing unit 20 be processed, the load on the CPU 21 but greatly increased. The following angle conditions are therefore given to the shooting range of the front camera 1 to limit. - (a) Angle condition for the downward direction: A 3 m forward object Z (obstacle) on the road surface G can be detected.
- (b) Angle condition for the upward direction: A front vehicle 201 can be detected.
Die obigen Winkelbedingungen sind für den Fall beabsichtigt, in dem das Fahrzeug 200 auf einer Autobahn oder einer normalen Straße fährt (Dies gilt auch für die unteren Bedingungen (c) bis (f).).The above angle conditions are intended for the case in which the vehicle 200 on a motorway or normal road (This also applies to the lower conditions (c) to (f).).
Die Bedingung (a) beruht auf der folgenden Grundlage: Wie in 7 gezeigt ist, ist der Lenkwinkel des Reifens in der Regel max. 30°, wenn ein solcher Fall angenommen wird, in dem das Fahrzeug 200 z. B. im Notfall an den Randstreifen um ca. 1 m fährt und dort hält. Wenn es bestätigt wird, dass 3 m vorne kein Objekt vorhanden ist, kann durch die Lenkung um 30° das Fahrzeug im Zustand, in dem das Fahrzeug 200 an den Randstreifen um 1 m gefahren ist, an dem Randstreifen halten.Condition (a) is based on the following basis: As in 7 is shown, the steering angle of the tire is usually max. 30 °, if such a case is assumed, in which the vehicle 200 z. B. in an emergency to the edge strips to about 1 m drives and stops there. If it is confirmed that there is no object 3 m in front, by steering by 30 ° the vehicle can be in the condition in which the vehicle 200 on the edge strip is driven by 1 m, stop at the edge strip.
Die Bedingung (b) ist zum Messen des Abstandes gegenüber dem vorne fahrenden Fahrzeug nötig. Allerdings muss das gesamte Fahrzeug 201 nicht erfasst werden, sondern zumindest ein Reifen soll erfasst werden. Wenn die Montagehöhe der vorderen Kamera 1, wie in 6 gezeigt, 50 cm ist, ist es somit ausreichend, dass ein unterhalb der Horizontallinie a, die die Höhe von 50 cm hat, liegender Bereich (die Horizontallinie a umfassend) aufgenommen wird, um die Bedingung (b) zu erfüllen.The condition (b) is necessary for measuring the distance from the front vehicle. However, the entire vehicle needs 201 not be detected, but at least one tire is to be detected. When the mounting height of the front camera 1 , as in 6 Thus, it is sufficient that a region below the horizontal line a having the height of 50 cm (including the horizontal line a) is included to satisfy the condition (b).
Aus obigem Sachverhalt entspricht der Aufnahmebereich der vorderen Kamera 1, der die obigen Bedingungen (a) und (b) erfüllt, dem in 6 mit den schrägen Linien gezeigten Bereich. Dabei beträgt der Deklinationswinkel (Sichtwinkel) θ1, der nach unten gerichtet ist, θ1 = 9,5°. Wenn der Aufnahmebereich wie in 6 gezeigt vorgegeben wird, kann zumindest ein Reifen T wie im Bild der 8 gezeigt aufgenommen werden, auch wenn das vorne liegende Fahrzeug ein LKW und unterhalb der Ladefläche ein großer Raum vorhanden ist, so dass dieses Fahrzeug gleich wie beim PKW erfasst werden kann. Der mit den schrägen Linien gezeigte Bereich in 6 ist der Mindestbedarf des Bereichs. Dieser Bereich kann jedoch je nach Bedarf des Aufnahmebereichs dadurch vergrößert werden, dass der Winkel θ1 so vorgegeben wird, dass dieser Winkel größer ist als 9,5°. Es ist auch möglich, den Aufnahmebereich bis zu einem bestimmten Bereich, der sich oberhalb der Horizontallinie a befindet, zu vergrößern.From the above, the shooting range of the front camera is the same 1 which satisfies the conditions (a) and (b) above, in 6 area shown with the oblique lines. In this case, the declination angle (viewing angle) θ1, which is directed downward, θ1 = 9.5 °. When the shooting area as in 6 is given, at least one tire T as shown in the picture 8th be shown, even if the vehicle at the front is a truck and below the loading area a large space is available, so that this vehicle can be detected the same as in the car. The area shown with the oblique lines in 6 is the Minimum requirement of the area. However, this range can be increased depending on the needs of the receiving area, that the angle θ1 is set so that this angle is greater than 9.5 °. It is also possible to enlarge the pickup area up to a certain area located above the horizontal line a.
Anschließend werden die Einzelheiten der Aufnahme durch die seitlichen Kameras 2, 3 erklärt. Im Folgenden wird als Beispiel nur die rechte seitliche Kamera 3 erklärt. Gleiches gilt jedoch auch für die linke seitliche Kamera 2. Wie in 9 gezeigt ist, ist die rechte seitliche Kamera 3 eine Kamera, deren Sichtwinkel in der vertikalen Richtung θ ist, wobei diese Kamera auf der rechten Seite in der vertikalen Richtung einen Aufnahmebereich von θ aufweist. Dieser Sichtwinkel θ ist gleich wie der Sichtwinkel θ der vorderen Kamera 1 (6). Diese beiden Sichtwinkel können jedoch voneinander abweichen. Bezüglich der rechten seitlichen Kamera 3 werden die folgenden Winkelbedingungen vorgegeben, um den Aufnahmebereich zu begrenzen.
- (c) Winkelbedingung für die Abwärtsrichtung: Ein laufendes Kind, ein Motorrad oder ein Fahrrad kann erfasst werden.
- (d) Winkelbedingung für die Aufwärtsrichtung: Im Abstand von 3 m kann ein Objekt bis zu einer Höhe von 1,5 m aufgenommen werden.
Subsequently, the details of the shot through the side cameras 2 . 3 explained. The following is an example only the right side camera 3 explained. The same applies to the left side camera 2 , As in 9 is the right side camera 3 a camera whose view angle is θ in the vertical direction, and this camera has a pickup area of θ on the right side in the vertical direction. This viewing angle θ is the same as the viewing angle θ of the front camera 1 ( 6 ). However, these two viewing angles may differ. Regarding the right side camera 3 The following angle conditions are given to limit the pickup area. - (c) Angle condition for the downward direction: A running child, a motorcycle or a bicycle can be detected.
- (d) Angle condition for the upward direction: At an interval of 3 m, an object can be picked up to a height of 1.5 m.
Bezüglich der Bedingung (c) ist es ausreichend, dass ein in der Höhe von zumindest 80 cm oder höher von der Straßenoberfläche G liegender Bereich aufgenommen werden kann, wenn es so vorgegeben wird, dass die Körpergröße des Kindes K 80 cm oder höher und die Höhe des Motorrades oder des Fahrrades (nicht gezeigt) 80 cm oder höher ist. Wenn die Montagehöhe der rechten seitlichen Kamera 3, wie in 9 gezeigt, 80 cm ist, ist es somit ausreichend, dass ein oberhalb der Horizontallinie b, die die Höhe von 80 cm hat, liegender Bereich (die Horizontallinie b umfassend) aufgenommen wird, um die Bedingung (c) zu erfüllen.With respect to the condition (c), it is sufficient that an area at least 80 cm or higher from the road surface G can be accommodated if so specified that the height of the child K is 80 cm or more and the height of the motorcycle or bicycle (not shown) is 80 cm or higher. When the mounting height of the right side camera 3 , as in 9 Thus, it is sufficient that a region (having the horizontal line b comprising) exceeding the horizontal line b having the height of 80 cm is picked up to satisfy the condition (c).
Die Bedingung (d) ist dafür nötig, dass der seitlich fahrende LKW 202 sicher erfasst wird. Wenn die Ladefläche des LKWs 202, wie in 10 gezeigt, hoch und ein großer Raum S unterhalb der Ladefläche vorhanden ist, kann nur der Raum S aufgenommen werden und der LKW 202 kann eventuell nicht erfasst werden, falls der Aufnahmebereich zu weit unten liegt. Es ist jedoch auch bei dem in 10 gezeigten LKW 202 möglich, diesen LKW 202 zu erfassen, wenn die rechte seitliche Kamera 3 im Abstand von 3 m ein Objekt mit der Höhe von 1,5 m aufnehmen kann.The condition (d) is necessary for the sideways moving truck 202 safely detected. When the back of the truck 202 , as in 10 shown, high and a large room S is present below the loading area, only the room S can be accommodated and the truck 202 may not be detected if the recording area is too low. However, it is also in the case of 10 shown truck 202 possible, this truck 202 to capture when the right side camera 3 At a distance of 3 m, an object with a height of 1.5 m can be accommodated.
Aus obigem Sachverhalt entspricht der Aufnahmebereich der rechten seitlichen Kamera 3, welcher die Bedingungen (c) und (d) erfüllt, dem in 9 mit den schrägen Linien gezeigten Bereich. Dabei beträgt der Elevationswinkel (Sichtwinkel) θ2, der nach oben gerichtet ist, θ2 = 13,1°. Der mit den schrägen Linien gezeigte Bereich in 9 ist der Mindestbedarf des Bereichs. Dieser Bereich kann jedoch je nach Bedarf des Aufnahmebereichs dadurch vergrößert werden, dass der Winkel θ2 so vorgegeben wird, dass dieser Winkel größer als 13,1° ist. Es ist auch möglich, den Aufnahmebereich bis zu einem bestimmten Bereich, der sich unterhalb der Horizontallinie b befindet, zu vergrößern.From the above, the shooting area corresponds to the right side camera 3 which satisfies the conditions (c) and (d), which corresponds to 9 area shown with the oblique lines. In this case, the elevation angle (viewing angle) θ2, which is directed upward, θ2 = 13.1 °. The area shown with the oblique lines in 9 is the minimum requirement of the area. However, this area can be increased as required by the receiving area by setting the angle θ2 so that this angle is larger than 13.1 °. It is also possible to increase the pickup area up to a certain area located below the horizontal line b.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Aufnahme mit der hinteren Kamera 4 erklärt. Wie in 11 gezeigt ist, ist die hintere Kamera 4 eine solche Kamera, die den vertikalen Sichtwinkel von θ aufweist, wobei die hintere Kamera 4 in der hinteren vertikalen Richtung den Aufnahmebereich von θ aufweist. Dieser Sichtwinkel θ ist gleich wie der Sichtwinkel θ der vorderen Kamera 1 (6). Die beiden Sichtwinkel können jedoch voneinander abweichen. In Bezug auf die hintere Kamera 4 werden die folgenden Winkelbedingungen vorgegeben, um den Aufnahmebereich zu begrenzen.
- (e) Winkelbedingung für die Abwärtsrichtung: Ein laufendes Kind, ein Motorrad oder ein Fahrrad kann erfasst werden.
- (f) Winkelbedingung für die Aufwärtsrichtung: Im Abstand von 10 m kann ein Objekt bis zu einer Höhe von 3 m aufgenommen werden.
Next are the details of the shot with the rear camera 4 explained. As in 11 shown is the rear camera 4 such a camera, which has the vertical viewing angle of θ, the rear camera 4 in the rear vertical direction has the receiving area of θ. This viewing angle θ is the same as the viewing angle θ of the front camera 1 ( 6 ). However, the two viewing angles may differ. In terms of the rear camera 4 The following angle conditions are given to limit the pickup area. - (e) Angle condition for the down direction: A running child, a motorcycle or a bicycle can be detected.
- (f) Angle condition for the upward direction: At an interval of 10 m, an object can be picked up to a height of 3 m.
Bezüglich der Bedingung (e) ist es gleich wie bei der rechten seitlichen Kamera 3 ausreichend, dass ein in der Höhe von zumindest 80 cm oder höher von der Straßenoberfläche G liegender Bereich aufgenommen werden kann, wenn es so vorgegeben wird, dass die Körpergröße des Kindes K 80 cm oder höher und die Höhe des Motorrades oder des Fahrrades (nicht gezeigt) 80 cm oder höher ist. Wenn die Montagehöhe der hinteren Kamera 4, wie in 11 gezeigt, 80 cm ist, ist es somit ausreichend, dass ein oberhalb der Horizontallinie c, die die Höhe von 80 cm hat, liegender Bereich (die Horizontallinie c umfassend) aufgenommen wird, um die Bedingung (e) zu erfüllen.Regarding condition (e), it is the same as the right side camera 3 sufficient that a range of at least 80 cm or more from the road surface G can be accommodated, if so specified, that the height of the child K is 80 cm or higher and the height of the motorcycle or bicycle (not shown) ) Is 80 cm or higher. When the mounting height of the rear camera 4 , as in 11 Thus, it is sufficient that a region above the horizontal line c having the height of 80 cm (including the horizontal line c) is picked up to satisfy the condition (e).
Die Bedingung (f) beruht darauf, dass der im hinteren Abstand von 10 m liegende LKW 204 mit der Höhe von 3 m aufgenommen werden muss, um den Wagentyp des hinterherfahrenden Fahrzeugs zu bestimmen.Condition (f) is based on the fact that the truck lying at a distance of 10 m at the rear 204 with the height of 3 m must be recorded to determine the type of car behind the vehicle.
Aus obigem Sachverhalt entspricht der Aufnahmebereich der hinteren Kamera 4, welcher die Bedingungen (e) und (f) erfüllt, dem in 11 mit den schrägen Linien gezeigten Bereich. Dabei beträgt der Elevationswinkel (Sichtwinkel) θ3, der nach oben gerichtet ist, θ3 = 12,4°. Der mit den schrägen Linien gezeigte Bereich in 11 ist der Mindestbedarf des Bereichs. Dieser Bereich kann jedoch je nach Bedarf des Aufnahmebereichs dadurch vergrößert werden, dass der Winkel θ3 so vorgegeben wird, dass dieser Winkel größer als 12,4° ist. Es ist auch möglich, den Aufnahmebereich bis zu einem bestimmten Bereich, der sich unterhalb der Horizontallinie c befindet, zu vergrößern.From the above, the shooting range of the rear camera is the same 4 , which satisfies the conditions (e) and (f), which corresponds to 11 area shown with the oblique lines. In this case, the elevation angle (viewing angle) θ3, which is directed upward, θ3 = 12.4 °. The area shown with the oblique lines in 11 is the minimum requirement of the area. However, this range may vary as needed of the receiving area be increased by the angle θ3 is set so that this angle is greater than 12.4 °. It is also possible to increase the pickup area to a certain area located below the horizontal line c.
Auf diese Weise wird der auf einen bestimmten Bereich begrenzte Sichtbereich (nachfolgend als „begrenzter Sichtbereich” bezeichnet), wie in 6, 9 und 11 mit den schrägen Linien gezeigt, für jede Kamera 1–4 vorgegeben, wobei die Kameras 1–4 das Bild im begrenzten Sichtbereich aufnehmen. Die Begrenzung des Sichtbereichs wird dadurch durchgeführt, dass bestimmte Bildpunkte P im in 3 gezeigten Lichtempfangselement 12 gewählt werden. In diesem Fall wird nur das Bild erhalten, das sich im durch die gewählten Bildpunkte P gebildeten Bereich befindet.In this way, the viewing area restricted to a certain area (hereinafter referred to as "limited viewing area"), as in FIG 6 . 9 and 11 shown with the oblique lines, for each camera 1 - 4 given, with the cameras 1 - 4 take the picture in the limited field of view. The limitation of the field of view is carried out by certain pixels P in the 3 shown light receiving element 12 to get voted. In this case, only the image which is in the area formed by the selected pixels P is obtained.
Die jeweils jeder Kamera 1–4 entsprechenden begrenzten Sichtbereiche können im in 6, 9 und 11 gezeigten Bereich festgesetzt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch so vorgesehen, dass gemäß der Mustertabelle 23 der optimale, begrenzte Sichtbereich je nach der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung, wie Straßentyp, Straßenform usw. gewählt werden kann. Im Folgenden werden die diesbezüglichen Einzelheiten erklärt.Each camera 1 - 4 corresponding limited viewing areas can be found in the 6 . 9 and 11 be set range. However, in the present embodiment, it is provided that according to the pattern table 23 the optimal, limited field of view can be selected according to the environment outside the vehicle, such as road type, road shape, etc. The details below are explained below.
In 12 sind auf der Mustertabelle 23 der „Straßentyp”, die „Straßenform” und der „zusätzliche Faktor” als grobe Kategorien der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung vorgegeben. Der „Straßentyp” wird weiter in die genaue Kategorien „Autobahn”, „normale Straße”, „Wohngebietsstraße” und „Parken” sortiert, wobei die Muster A1–A4 jeweils einer der genauen Kategorien zugeordnet sind. Die „Straßenform” wird weiter in die genauen Kategorien „Kreuzung”, „Kurve”, „Abzweigung” und „Anstieg/Abstieg” sortiert, wobei die Muster B1–B4 jeweils einer der genauen Kategorien zugeordnet sind. Der „zusätzliche Faktor” wird weiter in die genauen Kategorien „Stau”, „Baustelle/Unfall” und „Rettungsfahrzeug” sortiert, wobei die Muster C1–C3 jeweils einer der genauen Kategorien zugeordnet sind.In 12 are on the pattern table 23 the "road type", the "road shape" and the "additional factor" are given as rough categories of the environment external to the vehicle. The "road type" is further sorted into the exact categories "highway", "normal road", "residential road" and "parking", with the patterns A1-A4 each assigned to one of the exact categories. The "road shape" is further sorted into the exact categories "intersection", "curve", "branch" and "climb / descent", with the patterns B1-B4 each assigned to one of the exact categories. The "additional factor" is further sorted into the exact categories "traffic jam", "construction site / accident" and "emergency vehicle", with the patterns C1-C3 each assigned to one of the exact categories.
Für jede Kamera ist eines der Muster A1–A4 des „Straßentyps” entsprechend einem „Oberbereich”, einem „Mittelbereich” oder einem „Unterbereich” als der begrenzte Sichtbereich vorgegeben. Das heißt, die Aufnahmerichtung der Kamera und einer der mehreren begrenzten Sichtbereiche, die in dem Sichtwinkel der Kamera aufnehmbar sind, sind einander zugeordnet gespeichert. 13 zeigt schematisch den Oberbereich Xu, den Mittelbereich Xm und den Unterbereich Xd im Aufnahmebereich. Wie oben erklärt wurde, kann der Oberbereich Xu, der Mittelbereich Xm oder der Unterbereich Xd bestimmt werden, indem die Bildpunkte P des Lichtempfangselementes 12 gewählt werden.For each camera, one of the "road type" patterns A1-A4 corresponding to an "upper area", a "middle area" or a "lower area" is given as the limited field of view. That is, the shooting direction of the camera and one of the plurality of limited viewing areas that are receivable in the viewing angle of the camera are stored in association with each other. 13 schematically shows the upper area Xu, the central area Xm and the lower area Xd in the receiving area. As explained above, the upper region Xu, the central region Xm or the lower region Xd can be determined by the pixels P of the light receiving element 12 to get voted.
Der begrenzte Sichtbereich der vorderen Kamera 1 ist in den Mustern A1 und A2 auf den Mittelbereich Xm und in den Mustern A3 und A4 auf den Unterbereich Xd eingestellt. Der begrenzte Sichtbereich der seitlichen Kameras 2, 3 ist in den Mustern A1 und A2 auf den Mittelbereich Xm und in den Mustern A3 und A4 auf den Unterbereich Xd eingestellt. Der begrenzte Bereich der hinteren Kamera 4 ist in dem Muster A1 auf den Oberbereich Xu und in dem Muster A2 auf den Mittelbereich Xm sowie in den Mustern A3 und A4 auf den Unterbereich Xd eingestellt.The limited field of view of the front camera 1 is set to the center area Xm in the patterns A1 and A2 and to the sub-area Xd in the patterns A3 and A4. The limited field of view of the side cameras 2 . 3 is set to the center area Xm in the patterns A1 and A2 and to the sub-area Xd in the patterns A3 and A4. The limited area of the rear camera 4 is set to the upper area Xu in the pattern A1 and to the center area Xm in the pattern A2, and to the lower area Xd in the patterns A3 and A4.
Wie aus 6, 9 und 11 ersichtlich ist, weisen die Kameras 1–4 den vertikalen Sichtwinkel θ auf, mit dem der breitere Bereich als der begrenzte Sichtbereich aufgenommen werden kann, so dass der im Sichtwinkel θ aufnehmbare Bereich die mehreren begrenzten Sichtbereiche (Oberbereich Xu, Mittelbereich Xm und Unterbereich Xd) umfasst, die wie in 13 gezeigt in der vertikalen Richtung nebeneinander liegen. Der Oberbereich Xu und der Mittelbereich Xm sowie der Mittelbereich Xm und der Unterbereich Xd liegen teilweise übereinander.How out 6 . 9 and 11 It can be seen, the cameras have 1 - 4 the vertical viewing angle θ, with which the wider area than the limited field of view can be accommodated, so that the area recordable in the viewing angle θ comprises the several limited viewing areas (upper area Xu, middle area Xm and lower area Xd), which, as in FIG 13 shown side by side in the vertical direction. The upper area Xu and the central area Xm as well as the central area Xm and the lower area Xd are partially superimposed.
Mit Bezug zurück zu 12 ist den Mustern B1–B4 der „Straßenform” entsprechend auf der Mustertabelle 23 ein bestimmtes Objekt (Fahrzeug, Straßenoberfläche) oder eine bestimmte Richtung (Kurvenrichtung, Abzweigrichtung, Abhangsrichtung) für jede Kamera vorgegeben. Ferner ist den Mustern C1–C3 des „zusätzlichen Faktors” auf der Mustertabelle 23 ein bestimmtes Objekt (Fahrzeug) oder eine bestimmte Richtung (Richtung der Baustelle/des Unfalls, Richtung des Randstreifens) für jede Kamera vorgegeben.With reference back to 12 is corresponding to patterns B1-B4 of the "road shape" on the pattern table 23 a given object (vehicle, road surface) or a certain direction (curve direction, branch direction, slope direction) for each camera predetermined. Further, the patterns C1-C3 of the "additional factor" on the pattern table 23 a particular object (vehicle) or a specific direction (direction of the construction site / accident, direction of the edge strip) for each camera specified.
Aufgrund der von der Bordvorrichtung 60 erhaltenen Information unterscheidet die Signalverarbeitungseinheit 20 (5), welchem Muster der Mustertabelle 23 die außerhalb des Fahrzeugs 200 vorliegende Umgebung entspricht. Beispielsweise ist es möglich aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61, der ETC-Einrichtung 62 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 63 erhaltenen Information zu unterscheiden, welchem Muster von A1–A4 der „Straßentyp” entspricht. Ferner ist es möglich aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61 erhaltenen Information zu unterscheiden, welchem Muster von B1–B4 die „Straßenform” entspricht. Weiterhin ist es möglich aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61 und der Kommunikationseinrichtung 64 erhaltenen Information zu unterscheiden, welchem Muster von C1–C3 der „zusätzliche Faktor” entspricht.Because of the on-board device 60 information obtained distinguishes the signal processing unit 20 ( 5 ), which pattern of the pattern table 23 the outside of the vehicle 200 present environment corresponds. For example, it is possible due to the car navigation system 61 , the ETC facility 62 and the vehicle speed sensor 63 which pattern of A1-A4 corresponds to the "street type". Further, it is possible due to the car navigation system 61 information to be distinguished from which pattern of B1-B4 corresponds to the "road shape". Furthermore, it is possible due to the car navigation system 61 and the communication device 64 information to be distinguished from which pattern of C1-C3 the "additional factor" corresponds.
Wird ein Muster von den Mustern A1–A4 des Straßentyps unterschieden, wird dieses Muster durch die Signalverarbeitungseinheit 20 jeder Kamera 1–4 mitgeteilt. Jede Kamera 1–4 setzt den begrenzten Sichtbereich fest und nimmt diesen Bereich auf, indem die Bildpunkte P des Lichtempfangselementes 12 so gewählt werden, dass der Aufnahmebereich den dem von der Signalverarbeitungseinheit 20 mitgeteilten Muster entsprechenden begrenzten Sichtbereich (Oberbereich, Mittelbereich oder Unterbereich) betrifft.When a pattern is discriminated from the road-type patterns A1-A4, this pattern becomes the signal processing unit 20 every camera 1 - 4 communicated. Every camera 1 - 4 Sets the limited field of view and records this area by the pixels P of the light receiving element 12 be chosen so that the recording area that the signal processing unit 20 shared pattern corresponding to limited visual range (upper, middle or lower).
Wenn beispielsweise das Fahrzeug 200 auf einer Autobahn oder einer normalen Straße fährt (Muster A1, A2), nimmt die vordere Kamera 1 den begrenzten Sichtbereich im wie in 6 gezeigten Mittelbereich auf. Der begrenzte Sichtbereich der vorderen Kamera 1 wird jedoch von dem Mittelbereich auf den Unterbereich umgeschaltet, wenn das Fahrzeug 200 in eine Wohngebietsstraße einfährt (Muster A3) oder geparkt wird (Muster A4). Somit wird der Aufnahmebereich der vorderen Kamera 1 nach unten verschoben.For example, if the vehicle 200 driving on a highway or a normal road (patterns A1, A2), takes the front camera 1 the limited field of view in as in 6 shown center area. The limited field of view of the front camera 1 however, it is switched from the central area to the lower area when the vehicle 200 entering a residential area (pattern A3) or parked (pattern A4). Thus, the shooting range of the front camera becomes 1 moved down.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug 200 auf einer Autobahn oder einer normalen Straße fährt (Muster A1, A2), nehmen die seitlichen Kameras 2, 3 den begrenzten Sichtbereich im wie in 9 gezeigten Mittelbereich auf. Der begrenzte Sichtbereich der seitlichen Kameras 2, 3 wird jedoch von dem Mittelbereich auf den Unterbereich umgeschaltet, wenn das Fahrzeug 200 in eine Wohngebietsstraße einfährt (Muster A3) oder geparkt wird (Muster A4). Somit wird der Aufnahmebereich der seitlichen Kameras 2, 3 nach unten verschoben.For example, if the vehicle 200 driving on a highway or a normal road (pattern A1, A2), take the side cameras 2 . 3 the limited field of view in as in 9 shown center area. The limited field of view of the side cameras 2 . 3 however, it is switched from the central area to the lower area when the vehicle 200 entering a residential area (pattern A3) or parked (pattern A4). Thus, the shooting range of the side cameras becomes 2 . 3 moved down.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug 200 auf einer Wohngebietsstraße fährt (Muster A3) oder geparkt wird (Muster A4), nimmt die hintere Kamera 4 den begrenzten Sichtbereich im Unterbereich auf. Der begrenzte Sichtbereich der hinteren Kamera 4 wird jedoch auf den wie in 11 gezeigten Mittelbereich umgeschaltet, wenn das Fahrzeug 200 in eine normale Straße einfährt (Muster A2). Somit wird der Aufnahmebereich der hinteren Kamera 4 nach oben verschoben. Wenn das Fahrzeug 200 in eine Autobahn einfährt (Muster A1), wird der begrenzte Sichtbereich der hinteren Kamera 4 auf den Oberbereich umgeschaltet und der Aufnahmebereich der hinteren Kamera 4 wird weiter nach oben verschoben.For example, if the vehicle 200 driving on a residential highway (pattern A3) or parked (pattern A4), takes the rear camera 4 the limited field of view in the sub-area. The limited field of view of the rear camera 4 However, on the like in 11 shown center area switched when the vehicle 200 entering a normal street (pattern A2). Thus, the shooting range of the rear camera becomes 4 moved up. If the vehicle 200 entering a freeway (pattern A1) becomes the limited field of view of the rear camera 4 switched to the upper area and the receiving area of the rear camera 4 will be moved up.
Auf diese Weise wird der begrenzte Sichtbereich jeder Kamera 1–4 je nach den Mustern A1–A4 des Straßentyps automatisch umgeschaltet.In this way, the limited field of view of each camera 1 - 4 automatically switched according to the road surface type A1-A4.
Nach dem Wählen des Musters A1–A4 des Straßentyps werden anschließend die Muster B1–B4 der Straßenform aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61 erhaltenen Information durch die Signalverarbeitungseinheit 20 unterschieden. Werden die Muster B1–B4 unterschieden, so teilt die Signalverarbeitungseinheit 20 dieses Muster jeder Kamera 1–4 mit. Jede Kamera 1–4 schneidet im Aufnahmebild des begrenzten Sichtbereichs jeder Kamera, der mit den Mustern B1–B4 gewählt wurde, den begrenzten Sichtbereich ab, der dem von der Signalverarbeitungseinheit 20 mitgeteilten Muster B1–B4 entspricht, oder die Verarbeitung, wie die durch die Erhöhung der Auflösung im betreffenden Bereich erreichende Hervorhebung des Bildes usw., wird durchgeführt. Wie in der Mustertabelle 23 gezeigt ist, sind die den Mustern B1–B4 entsprechenden begrenzten Sichtbereiche Objekte (Fahrzeug, Straßenoberfläche) oder Richtungen (Kurvenrichtung, Abzweigrichtung, Abhangsrichtung).After selecting the road-type pattern A1-A4, the road-shape patterns B1-B4 are subsequently determined by the car navigation system 61 received information by the signal processing unit 20 distinguished. If the patterns B1-B4 are distinguished, the signal processing unit shares 20 this pattern every camera 1 - 4 With. Every camera 1 - 4 In the captured image of the limited field of view of each camera selected with the patterns B1-B4, the limited field of view subtended by the signal processing unit 20 is communicated pattern B1-B4, or the processing such as the highlighting of the image, etc., achieved by increasing the resolution in the area concerned is performed. As in the pattern table 23 is shown, the limited viewing areas corresponding to the patterns B1-B4 are objects (vehicle, road surface) or directions (curve direction, branch direction, slope direction).
Konkret gesagt, wenn das Fahrzeug 200 beispielsweise auf einer normalen Straße fährt (Muster A2) und eine Kreuzung erreicht (Muster B1), wird der Bildteil des entgegenkommenden Fahrzeugs oder der Straßenoberfläche, welches im Aufnahmebild im mit dem Muster A2 gewählten Mittelbereich vorliegt, durch die vordere Kamera 1 abgeschnitten oder hervorgehoben. Der Bildteil des seitlichen Fahrzeugs oder des hinterherfahrenden Fahrzeugs im von jeder Kamera aufgenommenen Bild wird durch die seitlichen Kameras 2, 3 oder die hintere Kamera 4 ebenfalls verarbeitet. Wenn ferner das Fahrzeug 200 auf einer Autobahn fährt (Muster A1) und eine Kurve erreicht (Muster B2), wird der Bildteil der Kurve, welcher im Aufnahmebild im mit dem Muster A1 gewählten begrenzten Sichtbereich vorliegt, durch jede Kamera abgeschnitten oder hervorgehoben. Falls die Straßenform keinem der Muster B1–B4 entspricht, wird die obige Verarbeitung nicht durchgeführt.Specifically, if the vehicle 200 For example, when traveling on a normal road (pattern A2) and reaching an intersection (pattern B1), the image portion of the oncoming vehicle or the road surface present in the captured image in the center area selected with the pattern A2 is passed through the front camera 1 cut off or highlighted. The image part of the side vehicle or the rear vehicle in the image captured by each camera is viewed through the side cameras 2 . 3 or the rear camera 4 also processed. Furthermore, if the vehicle 200 on a highway (pattern A1) and reaching a curve (pattern B2), the image portion of the curve present in the captured image in the limited viewing area selected with the pattern A1 is truncated or highlighted by each camera. If the road shape does not correspond to any of the patterns B1-B4, the above processing is not performed.
Anschließend werden die Muster C1–C3 des zusätzlichen Faktors aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61 oder der Kommunikationseinrichtung 64 erhaltenen Information durch die Signalverarbeitungseinheit 20 unterschieden. Werden die Muster C1–C3 unterschieden, so teilt die Signalverarbeitungseinheit 20 dieses Muster jeder Kamera 1–4 mit. Jede Kamera 1–4 schneidet im Aufnahmebild des begrenzten Sichtbereichs jeder Kamera, der mit den Mustern A1–A4 und B1–B4 gewählt wurde, den begrenzten Sichtbereich ab, der dem von der Signalverarbeitungseinheit 20 mitgeteilten Muster C1–C3 entspricht, oder die Verarbeitung, wie die durch die Erhöhung der Auflösung im betreffenden Bereich erreichende Hervorhebung des Bildes usw., wird durchgeführt. Wie in der Mustertabelle 23 gezeigt ist, sind die den Mustern C1–C3 entsprechenden begrenzten Sichtbereiche Objekte (Fahrzeug) oder Richtungen (Richtung der Baustelle/des Unfalls, Richtung des Randstreifens). Falls der zusätzliche Faktor keinem der Muster C1–C3 entspricht, wird die obige Verarbeitung nicht durchgeführt.Subsequently, the additional factor patterns C1-C3 are determined by the car navigation system 61 or the communication device 64 received information by the signal processing unit 20 distinguished. If the patterns C1-C3 are distinguished, the signal processing unit shares 20 this pattern every camera 1 - 4 With. Every camera 1 - 4 In the captured image of the limited field of view of each camera selected with the patterns A1-A4 and B1-B4, the limited field of view subtended by the signal processing unit 20 is communicated pattern C1-C3, or the processing such as the highlighting of the image, etc., achieved by increasing the resolution in the area concerned is performed. As in the pattern table 23 is shown, the limited viewing areas corresponding to the patterns C1-C3 are objects (vehicle) or directions (direction of the construction site / accident, direction of the edge strip). If the additional factor does not correspond to any of the patterns C1-C3, the above processing is not performed.
Die auf diese Weise aufgenommenen Bilder jeder Kamera 1–4 werden auf die Signalverarbeitungseinheit 20 übertragen. Davor kann eine Vorverarbeitung in der Kamera 1–4, wie Datenkonvertierung, für die aufgenommenen Bilder durchgeführt werden. Die von jeder Kamera 1–4 erhaltenen Bilder (Abstandsbilder) werden durch die Signalverarbeitungseinheit 20 analysiert und dafür verarbeitet, dass das Objekt erkannt wird. Wenn in diesem Fall ein entgegenkommendes Fahrzeug beispielsweise im mit der vorderen Kamera 1 aufgenommenen Bild erkannt werden kann, kann danach das Lageverhältnis zwischen dem entgegenkommenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug aufgrund der Fahrinformation (Fahrzeuggeschwindigkeit usw.) geschätzt werden, so dass die Aufnahme des entgegenkommenden Fahrzeugs mit den seitlichen Kameras 2, 3 oder der hinteren Kamera 4 und die Bildverarbeitung nicht mehr nötig sind. Wenn es möglich ist, dass bei der automatischen Fahrt das wie in 6 gezeigte, auf der Straße liegende Hindernis (Objekt Z) von dem mit der vorderen Kamera 1 aufgenommenen Bild erkannt wird, ist die Hindernisumgehung, wie oben ausgeführt, durch die Lenksteuerung mittels der Lenksteuerungseinheit 40 möglich.The pictures taken in this way by each camera 1 - 4 be on the signal processing unit 20 transfer. Before that, a preprocessing in the camera 1 - 4 , as Data conversion for which recorded images are performed. The from each camera 1 - 4 obtained images (distance images) are processed by the signal processing unit 20 analyzed and processed to detect the object. If in this case an oncoming vehicle, for example, with the front camera 1 After that, the positional relationship between the oncoming vehicle and the own vehicle can be estimated based on the driving information (vehicle speed, etc.), so that the reception of the oncoming vehicle with the side cameras 2 . 3 or the rear camera 4 and the image processing is no longer necessary. If it is possible that in the automatic driving the as in 6 shown roadside obstruction (object Z) from that with the front camera 1 is detected, the obstacle avoidance, as stated above, by the steering control means of the steering control unit 40 possible.
Die infolge der Objekterkennungsverarbeitung erhaltene Objektinformation wird als Ausgangssignal durch die Signalverarbeitungseinheit 20 auf die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 übertragen. Die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 gibt aufgrund der von der Signalverarbeitungseinheit 20 erhaltenen Objektinformation der Lenksteuerungseinheit 40, Motorsteuerungseinheit 50 und den nicht gezeigten anderen Steuerungseinheiten den Befehl aus und steuert jedes Teil des Fahrzeugs 200.The object information obtained as a result of the object recognition processing is output by the signal processing unit 20 on the vehicle control unit 30 transfer. The vehicle control unit 30 is due to the signal processing unit 20 Obtained object information of the steering control unit 40 , Engine control unit 50 and the other control units, not shown, command and control each part of the vehicle 200 ,
14 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug zeigt. Die Schritte S1–S6 und S9–S10 werden durch die CPU 21 der Signalverarbeitungseinheit 20 durchgeführt und die Schritte S7–S8 werden durch die CPU 15 jeder Kamera 1–4 durchgeführt. 14 shows a flowchart illustrating the operation of the recording device 100 for a vehicle shows. Steps S1-S6 and S9-S10 are executed by the CPU 21 the signal processing unit 20 and steps S7-S8 are performed by the CPU 15 every camera 1 - 4 carried out.
Im Schritt S1 wird die Information bezüglich des Straßentyps durch die Signalverarbeitungseinheit 20 von dem Autonavigationssystem 61, der ETC-Einrichtung 62 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 63 erhalten. Im Schritt S2 wird die Information bezüglich der Straßenform durch die Signalverarbeitungseinheit 20 von dem Autonavigationssystem 61 erhalten. Im Schritt S3 wird die Information bezüglich des zusätzlichen Faktors durch die Signalverarbeitungseinheit 20 von dem Autonavigationssystem 61 und der Kommunikationseinrichtung 64 erhalten. Die Reihenfolge der Schritte S1–S3 kann gewechselt werden.In step S1, the road type information is informed by the signal processing unit 20 from the car navigation system 61 , the ETC facility 62 and the vehicle speed sensor 63 receive. In step S2, the information regarding the road shape is obtained by the signal processing unit 20 from the car navigation system 61 receive. In step S3, the information relating to the additional factor by the signal processing unit 20 from the car navigation system 61 and the communication device 64 receive. The order of steps S1-S3 can be changed.
Im Schritt S4 wird die im Speicher 22 gespeicherte Mustertabelle 23 durch die Signalverarbeitungseinheit 20 verglichen und im Schritt S5 werden die Muster A1–A4, B1–B4, C1–C3 aufgrund der Information bezüglich des Straßentyps, der Information bezüglich der Straßenform und der Information bezüglich des zusätzlichen Faktors, die in den Schritten S1–S3 erhalten wurden, durch die Signalverarbeitungseinheit 20 gewählt.In step S4, the memory becomes 22 saved pattern table 23 through the signal processing unit 20 and in step S5, the patterns A1-A4, B1-B4, C1-C3 are detected on the basis of the road type information, the road shape information, and the additional factor information obtained in steps S1-S3 the signal processing unit 20 selected.
Im Schritt S6 werden die im Schritt S5 gewählten Muster jeweils auf die vordere Kamera 1, die linke seitliche Kamera 2, die rechte seitliche Kamera 3 und die hintere Kamera 4 durch die Signalverarbeitungseinheit 20 übertragen.In step S6, the patterns selected in step S5 are respectively applied to the front camera 1 , the left side camera 2 , the right side camera 3 and the rear camera 4 through the signal processing unit 20 transfer.
Im Schritt S7 wird bei jeder Kamera 1–4 der begrenzte Sichtbereich (Oberbereich, Mittelbereich, Unterbereich) aufgrund der von den Signalverarbeitungseinheit 20 übertragenen Muster gewählt.In step S7, every camera becomes 1 - 4 the limited field of view (upper, middle, sub) due to the signal processing unit 20 transferred pattern selected.
Im Schritt S8 wird der im Schritt S7 gewählte begrenzte Sichtbereich von jeder Kamera 1–4 aufgenommen und das Abstandsbild im betreffenden Bereich wird erhalten. Das erhaltene Abstandsbild wird zuerst im in der Kamera eingebauten Speicher 16 vorläufig gespeichert und dann nach einer bestimmten Verarbeitung auf die Signalverarbeitungseinheit 20 übertragen.In step S8, the limited field of view selected in step S7 is taken by each camera 1 - 4 recorded and the distance image in the area concerned is obtained. The obtained distance image is first stored in the camera built-in memory 16 preliminarily stored and then after a certain processing on the signal processing unit 20 transfer.
Im Schritt S9 wird die Objekterkennungsverarbeitung aufgrund der Abstandsbilder, die von jeder Kamera 1–4 erhalten wurden, durch die Signalverarbeitungseinheit 20 durchgeführt.In step S9, the object recognition processing is performed based on the distance images taken by each camera 1 - 4 were obtained by the signal processing unit 20 carried out.
Im Schritt S10 wird die durch die Objekterkennungsverarbeitung erhaltene Objektinformation durch die Signalverarbeitungseinheit 20 auf die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 übertragen. Danach wird eine bestimmte Steuerung, wie oben erwähnt, durch die Fahrzeugsteuerungseinheit 30 durchgeführt.In step S10, the object information obtained by the object recognition processing is detected by the signal processing unit 20 on the vehicle control unit 30 transfer. Thereafter, a certain control, as mentioned above, by the vehicle control unit 30 carried out.
Gemäß der obigen ersten Ausführungsform wird der begrenzte Sichtbereich für jede Kamera 1–4 vorgegeben, wobei die Kameras 1–4 das Bild in diesem begrenzten Sichtbereich aufnehmen. Demzufolge kann die durch die CPU 21 der Signalverarbeitungseinheit 20 entstehende Belastung für die Bildverarbeitung gegenüber dem Fall, in dem das über den gesamten Bereich des Sichtwinkels 6 der Kameras 1–4 aufgenommene Bild verarbeitet wird, erheblich reduziert werden.According to the above first embodiment, the limited viewing area becomes for each camera 1 - 4 given, with the cameras 1 - 4 take the picture in this limited field of view. Consequently, by the CPU 21 the signal processing unit 20 resulting load for image processing over the case where that over the entire range of the viewing angle 6 the cameras 1 - 4 recorded image is processed, greatly reduced.
Da der begrenzte Sichtbereich jeder Kamera 1–4 je nach der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung, wie Straßentyp, Straßenform, zusätzlicher Faktor usw., automatisch umgeschaltet wird, kann der optimale begrenzte Sichtbereich stets gewählt werden. Dadurch können unter Reduzierung der Datenmenge die nötigen Bilder jeder Richtung erhalten werden.Because the limited field of view of each camera 1 - 4 depending on the outside of the vehicle environment, such as road type, road shape, additional factor, etc., is automatically switched, the optimal limited field of view can always be selected. Thus, by reducing the amount of data, the necessary images of each direction can be obtained.
In 13 ist der begrenzte Sichtbereich als der Oberbereich Xu, der Mittelbereich Xm und der Unterbereich Xd definiert, die in vertikaler Richtung übereinanderliegen. Es ist jedoch auch möglich, den begrenzten Sichtbereich, wie in 15 gezeigt, als der Linksbereich YL, der Mittelbereich Ym und der Rechtsbereich Yr zu definieren, die in horizontaler Richtung nebeneinander liegen. Der begrenzte Sichtbereich gemäß 13 und der begrenzte Sichtbereich gemäß 15 können gleichzeitig verwendet werden.In 13 For example, the limited viewing area is defined as the upper area Xu, the center area Xm, and the lower area Xd superimposed in the vertical direction. However, it is also possible the limited field of view, as in 15 3, the left side area YL, the center area Ym and the right area Yr are shown to be juxtaposed in the horizontal direction. The limited field of view according to 13 and the limited field of view according to 15 can be used simultaneously.
Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform erklärt. 16 zeigt das Fahrzeug 300, auf das die zweite Ausführungsform angewendet ist, wobei 16A eine Seitenansicht und 16B eine Frontansicht ist. Da die Draufsicht gleich wie die von 1B ist, wird diese weggelassen. Am Fahrzeug 300 sind die vordere Kamera 1, die linke seitliche Kamera 2, die rechte seitliche Kamera 3 und die hintere Kamera 4 angebracht. Diese Kameras 1–4 sind außer dem Sichtwinkel gleich wie die Kameras 1–4 gemäß der ersten Ausführungsform. Ferner sind die 2–5 auch auf die zweite Ausführungsform anwendbar. Allerdings ist in der zweiten Ausführungsform die in 5 gezeigte Mustertabelle 23 nicht vorgesehen.Next, the second embodiment will be explained. 16 shows the vehicle 300 to which the second embodiment is applied, wherein 16A a side view and 16B a front view is. Because the top view is the same as that of 1B is, this is omitted. At the vehicle 300 are the front camera 1 , the left side camera 2 , the right side camera 3 and the rear camera 4 appropriate. These cameras 1 - 4 are the same as the cameras except for the viewing angle 1 - 4 according to the first embodiment. Furthermore, the 2 - 5 also applicable to the second embodiment. However, in the second embodiment, the in 5 shown pattern table 23 not provided.
In der ersten Ausführungsform sind die Kameras 1–4 solche Kameras, die in der vertikalen Richtung den breiten Sichtwinkel θ aufweisen und so vorgesehen sind, dass die mehreren begrenzten Sichtbereiche (Oberbereich, Mittelbereich, Unterbereich), die der Aufnahmebereich von Sichtwinkel θ umfasst, je nach dem Straßentyp gewählt werden können. Andererseits sind die Kameras 1–4 in der zweiten Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, solche Kameras, die den in der vertikalen Richtung engen Sichtwinkel φ aufweisen, wobei die Kameras jeweils in der vorbestimmten Montagehöhe Hf, Hs, Hr und mit dem Montagewinkel α, β, γ am Fahrzeug 300 angebracht werden. In 16 sind der Sichtwinkel φ der vorderen Kamera 1, der Sichtwinkel φ der seitlichen Kameras 2, 3 und der Sichtwinkel φ der hinteren Kamera 4 gleich. Diese Sichtwinkel können jedoch unterschiedlich sein. Die Kameras 1–4 nehmen das Bild im Sichtbereich auf, der mit dem Sichtwinkel φ begrenzt ist.In the first embodiment, the cameras are 1 - 4 those cameras having the wide viewing angle θ in the vertical direction and provided so that the plurality of limited viewing areas (upper area, middle area, sub area) including the taking-in area of view angle θ may be selected depending on the road type. On the other hand, the cameras 1 - 4 in the second embodiment, as in 16 shown, those cameras having the narrow in the vertical direction viewing angle φ, the cameras each at the predetermined mounting height Hf, Hs, Hr and with the mounting bracket α, β, γ on the vehicle 300 be attached. In 16 are the viewing angle φ of the front camera 1 , the viewing angle φ of the side cameras 2 . 3 and the viewing angle φ of the rear camera 4 equal. However, these viewing angles can be different. The cameras 1 - 4 take the picture in the field of vision, which is limited by the viewing angle φ.
In der zweiten Ausführungsform ist der begrenzte Sichtbereich jeder Kamera 1–4 mit dem Sichtwinkel φ der Kamera, der Montagehöhe Hf, Hs, Hr der Kamera und dem Montagewinkel α, β, γ der Kamera festsetzend vorbestimmt. In diesem Fall kann es gemäß der Winkelbedingungen (a)–(f) in der ersten Ausführungsform oder gemäß der anderen Maßstäbe bestimmt werden, welcher Bereich als der begrenzte Sichtbereich jeder Richtung definiert wird.In the second embodiment, the limited field of view of each camera 1 - 4 with the viewing angle φ of the camera, the mounting height Hf, Hs, Hr of the camera and the mounting angle α, β, γ of the camera. In this case, according to the angle conditions (a) - (f) in the first embodiment or other scales, it may be determined which area is defined as the limited viewing area of each direction.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es nicht möglich, dass je nach dem Straßentyp der begrenzte Sichtbereich automatisch umgeschaltet wird. Es ist jedoch gleich wie bei der ersten Ausführungsform möglich, die Belastung zur Bildverarbeitung in der Signalverarbeitungseinheit 20 dadurch erheblich zu reduzieren, dass die Kameras 1–4 verwendet werden, die den engen Sichtwinkel φ aufweisen. Da ferner die Kamera mit dem engen Sichtwinkel kostengünstig ist, können die Kosten der Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug reduziert werden.According to the second embodiment, it is not possible that, depending on the road type, the limited field of view is automatically switched. However, it is possible the same as in the first embodiment, the load for image processing in the signal processing unit 20 thereby significantly reducing the cameras 1 - 4 be used, which have the narrow viewing angle φ. Furthermore, since the camera with the narrow viewing angle is inexpensive, the cost of the recording device 100 be reduced for a vehicle.
Bei der vorliegenden Erfindung können außer den obigen Ausführungsformen die unten stehenden verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden.In the present invention, various embodiments other than the above embodiments may be used.
In den obigen Ausführungsformen sind vier Kameras 1–4 vorgesehen. Die Anzahl der Kamera muss nicht vier, sondern kann beispielsweise sechs sein. In der ersten Ausführungsform ist nur eine Kamera nötig, wenn eine Kamera verwendet wird, die um 360° drehen kann. Weiterhin muss die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kamera nicht in einer fixierten Art und Weise, sondern kann in einer beweglichen Art und Weise ausgebildet werden.In the above embodiments, there are four cameras 1 - 4 intended. The number of cameras does not have to be four, but can be six, for example. In the first embodiment, only one camera is necessary when using a camera that can rotate 360 °. Furthermore, the camera used in the present invention need not be fixed in a fixed manner, but may be formed in a movable manner.
In den obigen Ausführungsformen werden von den Kameras 1–4 die dreidimensionalen Bilder erhalten. Es muss jedoch nicht auf diese begrenzt sein. Es ist möglich, die Abstandsinformation dadurch zu erhalten, dass die zweidimensionalen Bilder von den mehreren Kameras erhalten werden und die Parallaxe gemessen wird.In the above embodiments are used by the cameras 1 - 4 get the three-dimensional pictures. However, it does not have to be limited to these. It is possible to obtain the distance information by obtaining the two-dimensional images from the plurality of cameras and measuring the parallax.
In 13 und 15 wurde der zweidimensionale Bereich als der begrenzte Sichtbereich gezeigt. Es ist auch möglich, den begrenzten Sichtbereich als einen dreidimensionalen Bereich auszubilden, in dem die Tiefe in Betracht gezogen wird, indem es ausgenutzt, dass durch die Kameras 1–4 das dreidimensionale Abstandsbild erhalten werden kann.In 13 and 15 For example, the two-dimensional area was shown as the limited field of view. It is also possible to form the limited viewing area as a three-dimensional area in which the depth is taken into account by taking advantage of that by the cameras 1 - 4 the three-dimensional distance image can be obtained.
In der in 12 gezeigten Mustertabelle 23 kann ein Muster „Beim Parken des Fahrzeugs” ergänzt werden und beim Parken des Fahrzeugs kann der Erkennungsmodus des Bildes auf den Gesteerkennungsmodus umgeschaltet werden. Wenn in diesem Fall ein Fahrer oder ein Fahrgast hinter dem Fahrzeug einen elektronischen Schlüssel einer Art von Fernbedienung besitzt, kann die Tür dadurch entriegelt werden, dass aufgrund des von der hinteren Kamera 4 aufgenommenen Bildes die die Tür öffnende Geste erkannt wird.In the in 12 shown pattern table 23 For example, a "When parking the vehicle" pattern may be added, and when parking the vehicle, the recognition mode of the image may be switched to the gesture recognition mode. In this case, if a driver or a passenger behind the vehicle has an electronic key of some kind of remote control, the door can be unlocked by that of the rear camera 4 recorded picture the door opening gesture is recognized.
In der in 12 gezeigten Mustertabelle 23 kann ein Muster „Beim Aussteigen” ergänzt werden und beim Aussteigen des Passagiers kann der Erkennungsmodus des Bildes auf den Aussteigen-Modus umgeschaltet werden. In diesem Fall kann beispielsweise ein benachbartes Fahrzeug, ein Hindernis, ein näherkommendes Fahrzeug usw. erfasst werden, an die die beim Aussteigen öffnende Tür anstoßen kann, indem der bewegbare Bereich und der in der vorderen und hinteren Richtung liegende Raum der Tür als der begrenzte Sichtbereich gewählt wird, wenn ein Passagier einen Schalter zum Öffnen der Tür von dem Inneren des Fahrzeugs betätigt.In the in 12 shown pattern table 23 If a pattern can be added "When getting out" and when the passenger alight, the detection mode of the image can be switched to the exit mode. In this case, for example, an adjacent vehicle, an obstacle, an approaching vehicle, etc. can be detected, to which the door opening at the time of disembarking can be knocked, by the movable area and the front and rear directional space of the door as the limited viewing area is selected when a passenger operates a switch for opening the door from the inside of the vehicle.
In der in 12 gezeigten Mustertabelle 23 kann der Tunnel usw. als die genauen Kategorien der „Straßenform” ergänzt werden. Das Unterscheiden des Tunnels kann aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61 und dem Beleuchtungsmesser (nicht gezeigt) usw. erhaltenen Information durchgeführt werden. Als die genauen Kategorien des „zusätzlichen Faktors” können die Nacht, die Morgensonne/Abendsonne, der Regen/Schnee, der Nebel usw. ergänzt werden. Das Unterscheiden von diesen kann aufgrund der von dem Autonavigationssystem 61, der Uhr (nicht gezeigt), dem Regensensor (nicht gezeigt) usw. erhaltenen Information durchgeführt werden.In the in 12 shown pattern table 23 the tunnel etc. can be added as the exact categories of the "road shape". Distinguishing the tunnel may be due to the car navigation system 61 and the illuminometer (not shown), etc. are performed. As the exact categories of the "additional factor", the night, the morning sun / evening sun, the rain / snow, the fog, etc. can be added. The distinguishing of these may be due to the car navigation system 61 of the clock (not shown), the rain sensor (not shown), etc., are performed.
Die Kategorien der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung in der Mustertabelle 23 können nicht nur die oben erwähnten Sachen, sondern auch die aktuelle Position eines Rettungsfahrzeugs, von der in Zukunft erwartet ist, dass diese zur Verfügung gestellt wird, die Fahrweginformation usw. umfassen.The categories of the off-vehicle environment in the pattern table 23 Not only the above-mentioned items but also the current position of an ambulance vehicle expected to be provided in the future may include the route information and so forth.
Im Schritt S6 im Flussdiagramm in 14 wird das im Schritt S5 gewählte Muster (A1–A4, B1–B4, C1–C3) auf jede Kamera 1–4 übertragen.In step S6 in the flowchart in FIG 14 Then, the pattern (A1-A4, B1-B4, C1-C3) selected in step S5 is applied to each camera 1 - 4 transfer.
Der dem gewählten Muster entsprechende begrenzte Sichtbereich (Oberbereich, Mittelbereich, Unterbereich) jeder Kamera 1–4 kann auf jede Kamera 1–4 übertragen werden.The limited viewing area corresponding to the selected pattern (upper, middle, lower) of each camera 1 - 4 can on every camera 1 - 4 be transmitted.
Die Mustertabelle 23 in 12 kann im Speicher 16 der Kameras 1–4 gespeichert werden. In diesem Fall wird die von der Bordvorrichtung 60 erhaltene Information bezüglich der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung ohne Änderung durch die Signalverarbeitungseinheit 20 auf die Kameras 1–4 übertragen. Das Muster wird aufgrund der von der Signalverarbeitungseinheit 20 erhaltenen Information bezüglich der außerhalb des Fahrzeugs vorliegenden Umgebung durch die Kameras 1–4 unterschieden, wobei der begrenzte Sichtbereich, der dem unterschiedenen Muster entspricht, von den Kameras 1–4 gewählt und dieser betreffende Bereich von den Kameras 1–4 aufgenommen wird.The pattern table 23 in 12 can in memory 16 the cameras 1 - 4 get saved. In this case, that of the onboard device 60 obtained information regarding the environment outside the vehicle without change by the signal processing unit 20 on the cameras 1 - 4 transfer. The pattern is due to the signal processing unit 20 obtained information regarding the environment outside of the vehicle by the cameras 1 - 4 The limited field of view corresponding to the different pattern is different from the cameras 1 - 4 chosen and that area concerned by the cameras 1 - 4 is recorded.
In den obigen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 200, 300, in dem die Aufnahmevorrichtung 100 für ein Fahrzeug eingebaut wird, beispielhaft als PKW dargestellt. Das Fahrzeug kann jedoch ein LKW oder ein Bus sein.In the above embodiments, the vehicle is 200 . 300 in which the cradle 100 is installed for a vehicle, exemplified as a car. However, the vehicle may be a truck or a bus.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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vordere Kamerafront camera
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22
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linke seitliche Kameraleft side camera
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33
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rechte seitliche Kameraright side camera
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44
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hintere Kamerarear camera
-
1111
-
Projektionselementprojection element
-
1212
-
LichtempfangselementLight-receiving element
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15, 2115, 21
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CPU (Mittel zum Erhalten, Mittel zum Wählen)CPU (means for receiving, means for dialing)
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16, 2216, 22
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Speicher (Speichermittel)Memory (storage medium)
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2020
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SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
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2323
-
Mustertabellepattern table
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6161
-
AutonavigationssystemCar Navigation System
-
6262
-
ETC-EinrichtungETC device
-
6363
-
FahrzeuggeschwindigkeitssensorVehicle speed sensor
-
6464
-
Kommunikationseinrichtungcommunicator
-
100100
-
Aufnahmevorrichtung für ein FahrzeugRecording device for a vehicle
-
200, 300200, 300
-
Fahrzeugvehicle
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Hf, Hs, HrHf, Hs, Hr
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Montagehöhe der KameraMounting height of the camera
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α, β, γα, β, γ
-
Montagewinkel der KameraMounting bracket of the camera
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θ, φθ, φ
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Sichtwinkel der KameraViewing angle of the camera
-
XuXu
-
Oberbereich (begrenzter Sichtbereich)Upper area (limited field of vision)
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Xmxm
-
Mittelbereich (begrenzter Sichtbereich)Mid-range (limited field of view)
-
Xdxd
-
Unterbereich (begrenzter Sichtbereich)Sub-area (limited field of view)
-
YLYL
-
Linksbereich (begrenzter Sichtbereich)Left area (limited viewing area)
-
YmYm
-
Mittelbereich (begrenzter Sichtbereich)Mid-range (limited field of view)
-
YrYr
-
Rechtsbereich (begrenzter Sichtbereich)Right area (limited field of view)