DE10361487A1 - Überwachungsanordnung mit integriertem Kamerasystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsanordnung mit einer steuerbaren Bildquelle und einer bildquellensteuernden Anzeigevorrichtung. Hierbei ist vorgesehen, dass die bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung zur Einblendung eines eingabezeigermittelbedienbaren Steuerfeldes und zur Übertragung eingabezeigermittelbedienungsindikativer Signale ausgebildet ist und die steuerbare Bildquelle zur Steuerung durch übertragene eingabezeigerpositionsindikative Signale.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich somit mit Überwachungsanordnungen, bei denen Bilder entfernt vom Ort ihrer Aufnahme angezeigt werden sollen.
• Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen Anzeigevorrichtungen entfernt von Kameras angeordnet sind. Hierzu zählen beispielsweise Überwachungsanlagen für Parkhäuser, Kaufhäuser, Flughäfen und andere öffentliche Gebäude oder sicherheitsrelevante Bereiche von Industrie-, Forschungs- und Militäreinrichtungen. Häufig sind dabei mehrere Kameras vorhanden, deren Bilder sukzessive oder parallel laufenden Anzeigevorrichtung zur Anzeige gebracht werden sollen.
• Derartige Systeme sind im Regelfall sehr komplex. Bei komplexen Systemen sind dabei in der Regel Managementprogramme vorgesehen, die nicht nur dazu dienen, Kameras zu steuern und deren Bilder zur Anzeige zu bringen, sondern auch bestimmte Gebäudefunktionen zu kontrollieren, wie Heizung, Licht, Lüftung, Alarm, etc.
• Es ist bereits bekannt, digitale beziehungsweise sogenannte Webkameras vorzusehen und deren Bilder in einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige zu bringen, die PC-Monitore oder dergleichen für die Anzeige verwendet. Bei bekannten Anordnungen mit Kameras ist eine Steuerung über Standardbrowser bereits bekannt. Es ist jedoch im Regelfall nicht gewünscht, ein Managementprogramm, mit dem etwa Gebäudefunktionen kontrolliert werden, zu verlassen, um einen kamerasteuernden Browser aufzurufen beziehungsweise einen Browser im Gebäudesteuerungsprogramm zusätzlich vorzusehen. Aus diesem Grund ist es im Regelfall erforderlich, die diversen Kamerafunktionen wie Empfindlichkeit, Bildausschnitt, Kameraausrichtung etc. über das Gebäudeleitstellenprogramm oder dergleichen selbst zu steuern. Die Integration eines oder mehrerer Kamerasteuerungen in derartige Gebäudeleitstellen ist jedoch zeitintensiv und teuer, da eine Interaktion mit der Kamera erforderlich ist. Es ist wünschenswert, hier eine Vereinfachung zu erzielen und eine Überwachungsanordnung zu schaffen, die eine verbesserte Anzeigemöglichkeit vorsieht.
• Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.
• Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen und/oder der weiteren Offenbarung.
• Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken eine Überwachungsanordnung mit einer steuerbaren Bildquelle und einer bildquellensteuernden Anzeigevorrichtung vor, bei welcher vorgesehen ist, dass die bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung zur Einblendung eines eingabezeigermittelbedienbaren Steuerfeldes und zur Übertragung eingabezeigermittelbedienungsindikativer Signale ausgebildet ist und die steuerbare Bildquelle zur Steuerung durch übertragene eingabezeigerpositionsindikative Signale.
• Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung kann somit in der Erkenntnis gesehen werden, dass eine besonders einfache Integration einer Bildquellensteuerung in ein Leitstellen- oder Managementsystem durch eine lediglich geringfügige Änderung der Bildquelle und der Anzeigevorrichtung ermöglicht wird, sofern geeignete Steuermechanismen vorgesehen werden. Hierbei wurde erkannt, dass eine zusätzliche Programmierung einer Kamerasteuerung zumindest weitgehend entbehrlich wird, wenn die ohnehin zwingend in Überwachungssteuerungen vorgesehene Bilddarstellungsgrundfunktion kombiniert wird mit einer einfachen Steuerfeldeinblendung und geeigneter Steuerdatenübergabe. Dies führt zu den gewünschten Ergebnissen, weil so sichergestellt werden kann, dass lediglich wenige und allenfalls in geringem Umfang im Steuerprogramm Steuerdaten an die Bildquelle übertragen werden müssen.
• In einer bevorzugten Variante ist die Bildquelle eine Kamera, insbesondere eine Digitalkamera, insbesondere eine Webkamera.
• Die Verwendung von digitalen Kameras ist vorteilhaft, weil hier die typisch für die Implementierung der Erfindung benötigte Einstellung aufgrund der üblichen Ausbildung digitaler Kameras besonders einfach vorgenommen werden können. Es sind daher auch an die Kameras nur geringe, bei der Entwicklung zu berücksichtigende zusätzliche Anforderungen zu stellen.
• Die Überwachungsanordnung kann insbesondere dazu ausgebildet werden, zumindest bezüglich einem Parameter von Empfindlichkeit, Helligkeit, Bildwiederholfrequenz, Auflösung Bilderfassungswinkel (Zoom), Blickrichtung und/oder Farbsättigung steuerbar zu sein. Damit können sämtliche signifikanten Bildparameter erfindungsgemäß beeinflusst werden.
• Die Anzeigevorrichtung ist typisch weit von den Kameras entfernt. So können die Kameras in einem anderen Teil eines Gebäudes angebracht sein oder in unterschiedlichen Gebäuden. Je länger dabei die Übertragungswege werden, desto vorteilhafter ist die Erfindung, da typisch über längere Entfernungen nur Leitungen mit geringerer Übertragungskapazität zur Verfügung stehen und die Übertragung gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich eine geringe Bandbreite benötigt, da bloß auf die Eingabezeigermittel beziehungsweise deren Bedienung bezogene Signale übertragen werden müssen.
• Die Anzeigevorrichtung kann programmgesteuert sein. Es kann insbesondere ein PC als Anzeigevorrichtung verwendet werden, wobei auch zum Beispiel PCs mit mehreren Bildschirmen oder Systeme mit mehreren Bildschirmen, auf denen Bilder unterschiedlicher Kameras dargestellt werden, gleichfalls verwendbar sind.
• Die Anzeigevorrichtung wird das Steuerfeld typisch neben oder in ein Kamerabild einblenden. Dies erleichtert es dem Benutzer, während der Bildbetrachtung die Einstellung vorzunehmen. Es können dazu Steuerfeldfenster geöffnet werden, das heißt die Anzeigevorrichtung ist zum Öffnen von Steuerfeldfenstern ausgebildet. In einem solchen Fall ist es möglich, die eingabezeigermittelbedienungsindikativen Signale relativ zur Eingabezeigermittelposition innerhalb des in der Regel verschieblichen Steuerfeldfensters zu bestimmen und darauf bezogene mit x- und y- Parameter der Eingabezeigermittelposition auf einem Anzeigevorrichtungsbildschirm zu übertragen. Die Einstellung kann dabei während der Anzeige einer Bildschleife geschehen, was vorteilhaft ist, weil dann immer wieder genau derselbe Ablauf gezeigt werden kann und die Einstellungen durch den Benutzer nicht von zufälligen Schwankungen während der Einstellung beeinflußt wird. Bevorzugt ist dabei die Anzeigevorrichtung dazu ausgebildet, eine Rohdatenbildschleife zu speichern und zur Anzeige zu bringen.
• Als Eingabezeigermittel können Maus, Trackball, Touchpad oder ein Mausersatz dienen, mit denen Steuerfeldelemente bedient werden können.
• Die Übertragung der auf die Eingabezeigermittelposition beziehungsweise deren Status bezogenen Signale zwischen Anzeigevorrichtung und Kamera erfolgt typisch und in besonders bevorzugter Weise über ein Standardprotokoll wie TCP/IP, das bei Verwendung im Internet gebräuchlich ist, über WLAN, Ethernet oder dergleichen. Es muss damit keine besondere Steuerleitung vorgesehen werden, sondern lediglich ein Rückmeldekanal zwischen Anzeigevorrichtung und Kamera gemäß per se herkömmlichen Protokollen implementiert werden. Dieser kann zur Übertragung von lediglich x-/y-Parametern des Eingabezeigermittels auf dem Steuerfeld sowie gegebenenfalls zusätzlich einer Funktionstaste „Mausklick-Zustandsinformation" sehr schmalbandig gewählt werden. Es ist möglich, die Kamera so auszugestalten, dass die Information an die Kamera in Form von Parametern eines Browser-Applets etwa in der Form http://Cam-IP-adr/mouse?Parameter=X,Y,Taste=on ausgebildet sein.
• Die Kamera besitzt in einer besonders bevorzugten Form einen Audioeingang und ist dazu ausgebildet, ein Steuermenü im Ansprechen auf über den Audiokanal empfangene Eingangssignale zu wählen, so dass die Kamera sprachsteuerbare Menüs besitzt.
• Schutz wird auch beansprucht für einen Datenträger, auf dem Programme gespeichert sind, die bei Aufspielen auf eine entsprechend programmierbare Anzeigevorrichtung diese zu einer erfindungsgemäß Nutzbaren machen sowie für die Nutzbarmachung und/oder Verwendung per se bestehender Anzeigevorrichtungen/Überwachungsanordnungen oder Teilen hiervon gemäß der vorliegenden Erfindung durch entsprechende Anpassung und/oder Ausgestaltung.
• Die Erfindung wird in Folgendem nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durch:
• 1 eine Überwachungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 2 Beispiele einer Anzeige auf einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
• Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Überwachungsanordnung 1 eine steuerbare Bildquelle 2 und eine bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung 3, wobei die bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung zur Einblendung 4 eines eingabezeigermittelbedienbaren Steuerfeldes 5 und zur Übertragung eingabezeigermittelbedienungsindikativer Signale ausgebildet ist und die steuerbare Bildquelle zur Steuerung durch übertragene eingabezeigerpositionsindikative Signale.
• Die Überwachungsanordnung 1 ist im vorliegenden Fall ein Gebäudemanagementsystem, mit welchem beispielsweise die Temperatur, die Lüftungsgeschwindigkeit einer Zu- und Entlüftung und die Helligkeit der Beleuchtung in überwachten Räumen geregelt werden kann, wie bei Bezugszahl 6 angedeutet. Es sind eine Vielzahl von Räumen und Positionen mit der Überwachungsanordnung erfassbar, wie durch verschiedene Fenster 7a, 7b in der Anzeige 3a der Anzeigevorrichtung 3 erkennbar.
• Die steuerbare Bildquelle 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine CCD Kamera, deren Rohbilddaten gemäß steuerbaren Parametern verändert werden können. Es sind Steuermittel zur Steuerung der Helligkeit eines ausgegebenen Bildes, Auflösung und Bildwiederholfrequenz vorgesehen. Weiter ist die Kamera schwenk- und neigbar angeordnet und besitzt ein Objektiv, mit dem auf einen bestimmten Ausschnitt gezoomt werden kann. Dies ist durch die Pfeile A und B angedeutet. Die Kamera 2 verfügt über eine Netzschnittstelle, die Bilddaten gemäß dem TCP/IP Protokoll über eine Leitung 8 ausgibt. Es sind sowohl Rohbilddaten als auch komprimierte Daten an die Anzeigevorrichtung übertragbar. Die Leitung 8 ist auch zur Rückübertragung eingabezeigermittelbedienungsindikativer Signale ausgebildet. Die Kamera 2 befindet sich in einem Raum 9 entfernt von jenem, in dem die bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung 3 angeordnet ist. Grundfunktionen des Raumes, wie die Beleuchtungsintensität, die Belüftungsleistung sowie die Raumtemperatur können von der Anzeigevorrichtung 3 über eine per se bekannte Anzeigevorrichtung gesteuert werden. Dies ist am Beispiel einer Lichtquelle 9a dargestellt. Die Kamera 2 ist also dazu ausgebildet, im Ansprechen auf über Leitung 8, die im vorliegenden Fall eine herkömmliche Ethernet-Leitung darstellen kann, bezüglich Helligkeit, Farbsättigung und so weiter gesteuert zu werden, sofern über die Leitung 8 die Eingabemittelzeigerpositionsdaten x, y und Daten übertragen werden, die sich darauf beziehen, welche Kameraeinstellung, also beispielsweise Farbsättigung, Helligkeit oder Bildauflösung wie gesteuert werden soll. Gleichermaßen ist der Zoomfaktor entsprechend Pfeil B und die Schwenkrichtung gemäß Pfeil A einstellbar.
• Die Anzeigevorrichtung 3 umfasst einen Ständard-PC mit einer Eingabeschnittstelle in Form einer Tastatur (nicht dargestellt) und einer Maus zur Cursorsteuerung, die zwei Tasten aufweist und auf einer Oberfläche in x- und y-Richtung verschieblich ist, um einen Cursor, das heißt einen Eingabemittelzeiger 10 auf einer Anzeige 3a der Anzeigevorrichtung 3 zu steuern. Die Anzeigevorrichtung 3 ist dabei weiter mit Schnittstellen zur Steuerung von Gebäudefunktionen versehen, wie Licht, Lüftung und Temperatur, und weist ein hierfür geeignetes Gebäudemanagementprogramm auf, in welches Teile der Überwachungsanordnung integriert sind. Die Anzeigevorrichtung 3a weist einen Standardmonitor mit hinreichend hoher Auflösung auf, um eine Vielzahl von Fenstern separat gut darstellen zu können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind neben einem Darstellungsfenster für Gebäudegrundfunktionen wie Temperatur, Lüftungsgeschwindigkeit und Beleuchtung zwei weitere Fenster dargestellt, nämlich zunächst zwei kleine Bildfenster mit Kamerabildern von unterschiedlichen, im zu leitenden Gebäude verteilten Kameras und weiter ein größeres Fenster, das das Bild aus Raum 9 darstellt.
• Das Steuerfeld 5 ist nun in das Bild des Raumes 9 eingeblendet und weist ein Schiebeelement 5a auf, das zur Betätigung durch das mit Bezugszahl 11 als Maus dargestellte Eingabezeigerpositionierungsmittel ausgebildet und zur Steuerung der Bildhelligkeit verwendbar ist. Wie durch die strichpunktierten Pfeile x und y neben der Maus 11 und auf dem Bild auf der Anzeigevorrichtung 3 dargestellt, kann der Eingabezeiger 10 in zwei Richtungen bewirkt durch Verschiebung der Maus 11 bewegt werden.
• Die x- und y-Position des Eingabemittelzeigers relativ zum Steuerfenster 5 ist mit einem steuerfeldindikativen Signal über die Leitung 8 direkt zur Kamera 2 übertragbar, um dort die Empfindlichkeit zu steuern.
• Die Anzeigevorrichtung 3 ist zugleich dazu ausgebildet, eine Vielzahl von Bildrohdaten für eine kurze Bildsequenz abzuspeichern und diese im Ansprechen auf Steuerfeldelementpositionen für die Anzeige wiederholt aufzubereiten, um einem Benutzer eine Anzeige vorzugeben, die entsprechend seinen Einstellungen angepasst wurde und ihn so über die Richtigkeit von Kameraeinstellungen befinden zu lassen. Im dargestellten Beispiel ist die Wiedergabe einer voraufgezeichneten Bildsequenz erkennbar an der unterschiedlichen Blickrichtung der dargestellten Person.
• Die Erfindung wird verwendet wie folgt:
  Zunächst wird ein Gebäudemanagementsystem bereitgestellt, das mit einer zentralen Steuerung 3 zur Steuerung einer Vielzahl von Gebäudeparametern und zur Wiedergabe von Bildern einer Vielzahl von im Gebäude verteilten Kameras ausgebildet ist. Die Kameraintegration ist hierbei leicht und ohne erhöhten Programmieraufwand und unproblematisch möglich.
• Dann werden die Kameras von der Anzeigevorrichtung sukzessive abgefragt und die erforderlichen Parameter eingestellt. Dazu werden im laufenden Gebäudemanagementprogramm, ohne dies zu verlassen, Steuerfenster geöffnet und darin vorgesehene Steuerelemente betätigt (ein weiteres Beispiel für eine entsprechende Anzeige ist in 2 dargestellt). Zur Einstellung wird die Maus 11 bewegt, was zugleich den Eingabemittelzeiger auf den Schieber 5a im Steuerfeld 5 bewegt und in eine gewünschte Position bringt. Sobald diese erreicht ist, wird dies durch Betätigen einer Maustaste 11a bestätigt. Nun hält die Vorrichtung 3 die relative Position des Mauszeigers im Steuerfenster 5 fest und überträgt diese zusammen mit der Art des Steuerfensters beziehungsweise des betätigten Steuerfensterschiebers 5a an die Kamera 2. Dies kann etwa in der Form geschehen http://Cam-IP-adr/mouse?Parameter=x,y,Taste=on,Steuerfeld=Hel ligkeit auf der Kamera entsprechend dieses Befehls eine Einstellung vorzunehmen.
• Sobald das Steuerfenster 5 geschlossen wird oder eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, werden keine Rohbilddaten mehr angezeigt, sondern das aktuelle Kamerabild und die Überwa chungsgebäude, das somit eine Darstellung mit verbesserten Kameraeinstellungen ermöglicht.
• Die vorbeschriebene Überwachungsanordnung und deren Betriebsweise ermöglicht einen leichten Aufbau von Managementsystemen.

Claims (17)

1. Überwachungsanordnung mit einer steuerbaren Bildquelle und einer bildquellensteuernden Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die bildquellensteuernde Anzeigevorrichtung zur Einblendung eines eingabezeigermittelbedienbaren Steuerfeldes und zur Übertragung eingabezeigermittelbedienungsindikativer Signale ausgebildet ist und die steuerbare Bildquelle zur Steuerung durch übertragene eingabezeigerpositionsindikative Signale.
2. Überwachungsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildquelle eine Kamera ist.
3. Überwachungsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine Digitalkamera, insbesondere eine Webcam ist.
4. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildquelle zumindest bezüglich eines der Parameter aus der Gruppe Empfindlichkeit, Helligkeit, Farbsättigung, Zoomfaktor, Bildvergrößerung, Bildausschnitt und/oder Blickrichtung steuerbar ist.
5. Überwachungsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Fernsteuerung durch die Kamera ausgebildet ist.
6. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung programmgesteuert und insbesondere als PC ausgebildet ist.
7. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung zur Einblendung des Steuerfeldes in ein angezeigtes Kamerabild ausgebildet ist.
8. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung zur Darstellung einer Bildschleife insbesondere bei Steuerfeldeinblendung ausgebildet ist.
9. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrich tung zur Darstellung einer Rohdatenbildschleife insbesondere bei Steuerfeldeinblendung und zur Darstellung einer parameterbezogenen Rohdatenveränderung ausgebildet ist.
10. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung zur Darstellung eines Maus-, Trackball-, Touchpad- und/oder Mausersatz-bedienbaren Steuerfeldes ausgebildet ist.
11. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung ein Standardnetzwerk insbesondere gemäß TCP/IP-Protokoll und/oder WLAN und/oder Ethernet vorgesehen ist.
12. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung dazu ausgebildet ist, als Parameter zumindest ein positionsindikativer x- und/oder y-Parameter des Eingabezeigermittels zu senden wird.
13. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung dazu ausgebildet ist, eingabezeigermittelzustandsbezogene Statusinformationen, insbesondere Maustastendruck-Informationen, zu senden.
14. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera zum Empfang des Parameters in Form von Browser-Applets ausgebildet ist.
15. Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera einen Audioeingang aufweist und zur sprachgesteuerten Menüauswahl im Ansprechen auf über den Audiokanal empfangene Eingangssignale ausgebildet ist.
16. Datenträger mit Daten zur Einspielung in eine programmierbare Vorrichtung zwecks Erhalt einer Anzeigevorrichtung zur Verwendung mit einem der vorhergehenden Ansprüche.
17. Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Leitstellenfunktionen für ein zu überwachendes Objekt, insbesondere ein Gebäude vorgesehen sind.