DE19855327C2 - Panoramaausblickgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Panoramaausblickgerät mit Umlenkreflektoren und Kameras.

Moderne gepanzerte Kampffahrzeuge sollen ohne direkte Sicht des Fahrzeuglenkers auch unter schwierigen Randbedingungen sicher gelenkt werden können. Neben dem Erfordernis der Fahrzeuglenkung ist es vor allem auf dem Gefechtsfeld notwendig, die gesamte räumli­ che Umgebung des Fahrzeugs beobachten zu können. Vorzugsweise soll der Ausblick funktionskonform gleichzeitig an verschiedenen Stellen im Fahrzeug möglich sein.

Bekannt sind Panoramaausblickgeräte, die einen konstruktiven Aufbau vorsehen, bei dem optische Elemente um eine vertikale Darstellungsebene angeordnet sind. Die Betrachtung des Panoramas erfolgt dabei regelmäßig höhenversetzt in paralleler Blickrichtung unterhalb einer Panzerung. Exemplarisch für ein solches Gerät wird die DE-PS 470 028 genannt, des­ sen Lösung mehrere vertikal um eine Hochachse angeordnete konventionelle Winkelsehroh­ re vorsieht, deren virtuelle Scheitelpunkte ihrer abbildenden Mittel in horizontaler Richtung auf ein Zentrum in der Hochachse der Einrichtung ausgerichtet sind. Damit ist einem einzel­ nen Beobachter, der sich im Zentrum der Einrichtung befindet, ein bequemes Betrachten der Szene ermöglicht. Allerdings ist diese Einrichtung wegen der örtlich konzentrierten Anord­ nung der Scheitelwinkel bei gegebenem kleinem Einbauvolumen nicht geeignet, gleichzeitig mehrere Kameras so aufzunehmen, dass sich die Außensicht kontinuierlich und ohne tote Winkel darstellen lässt.

Neben rein optischen Panoramaausblickgeräten ist ein Gerät aus der US 4 355 328 zur e­ lektronischen Panoramaaufnahme bekannt, bei dem in konzentrischer Anordnung mehrere Kameras in einer Ebene um eine vertikale Achse positioniert sind. Wie schon vorher er­ wähnt, gestattet es auch diese bekannte technische Lösung nicht, mit den Kameras bei ge­ ringem Einbauvolumen eine lückenlose Rundumdarstellung zu erreichen.

Ein Beobachtungs- und Aufklärungssystem für Panzerfahrzeuge ist auch aus der DE-OS 34 26 946 bekannt. Zur Verbesserung der Rundumsicht aus einem Panzerfahrzeug heraus, ist außerhalb des Fahrzeugs eine auf einem Teleskopmast montierte schwenkbare Bildauf­ nahmeeinrichtung vorgesehen. Deren Bildsignale werden in raumgetreuer Weise auf im Fahrzeug platzierten Bildwiedergabegeräten dargestellt. Mit dieser Einrichtung ist ein indi­ rekter, nur auf künstliche Sehhilfen gestützter Ausblick möglich.

Obwohl mit dieser Einrichtung eine optronische Sicht aus dem Fahrzeug heraus gelöst zu sein scheint, ist ihre Verwendung in einem Kampffahrzeug unvorteilhaft. Die bekannte Ein­ richtung sieht die gleichzeitige Darstellung der Umgebung auf mehreren fahrzeugorientier­ ten Monitoren vor. Weil nur ein abbildendes System Verwendung findet, kann in einer Pa­ noramasicht nur eine der Teildarstellungen des Außengeschehens wirklich aktuell sein.

Eine bedrohungsgerechte Reaktion ist mit dieser Einrichtung deshalb nur im seltenen Fall möglich, wenn die Ausrichtung des abbildenden Systems zufällig zum Bedrohungsgesche­ hen zeigt.

Um diesem Mangel abzuhelfen, wäre es notwendig, mehrere abbildende Systeme gleichzei­ tig zur Umgebungsszenenmusterung zu verwenden. Dies ist aber wegen der nur einge­ schränkt zur Verfügung stehenden Montagemöglichkeiten nicht möglich. Abgesehen vom fehlenden Platz, wüchse die Außenkontur des Fahrzeugs, mit der Anbringung weiterer ab­ bildender Systeme.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Stand der Technik um die Möglichkeit zu verbes­ sern, zur raumrichtigen Abbildung der Fahrzeugumgebung, mehrere Systeme gleichzeitig verwenden zu können.

Die Lösung gelingt mit einer Einrichtung, deren Merkmale im Anspruch 1 angegeben sind.

Die Ansprüche 2 bis 5 bilden den Erfindungsgegenstand vorteilhaft weiter.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es nunmehr möglich, gleichzeitig mehrere abbildende Systeme nebeneinander, ein kontinuierliches Panorama aufnehmen zu lassen.

Die einzelnen von den Systemobjektiven betrachteten Raumwinkel werden dazu vor ihrem Zusammentreffen an einem Punkt, unter die Panzerung des Fahrzeugs an einen geschützten Aufnahmeraum abgelenkt, der in seiner Ausrichtung nicht der Gegenstandsebene entspricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der Erfindungselemente in drei Ansichten

Fig. 2 eine Darstellung eines Panoramaausblickgeräts nach dem Stand der Technik

Die Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Einrichtung in drei Ansichten. Im aus­ geführten Beispiel sind drei vertikale Kameras 1 vorgesehen. Die von den Feldwinkeln der Objektive 2 bestimmten Sichtfelder 3, werden von den Spiegeln 4 in ihrem Verlauf umge­ lenkt. Eine konzentrische Anordnung der Spiegel 4 ist dabei so gewählt, dass die Sichtfelder 3, sich kontinuierlich ergänzend, ein gemeinsames virtuelles Zentrum bilden.

Die Umlenkung der Strahlengänge erfolgt soweit vor dem virtuellen Zentrum der Feldwin­ kel, dass mit dieser Maßnahme die Bildaufnahme an einem Einbauort möglich wird, der genügenden Raum zum gleichzeitigen Einbau mehrerer Kameras 4 unterhalb der Panzerung bietet. Die bei naheliegender Kameraanordnung, wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist, hinzu­ nehmenden Ausblendungen und die mehr oder weniger starken Überdeckungen der Sicht­ felder 3 im fernen Bereich sind so vermieden.

Neben der Reflektion an Spiegeln, ist eine mit Hilfe von prismatischen Optiken möglich. Der Umlenkwinkel beträgt im Beispiel 90° nach unten. Grundsätzlich sind nach Bedarf auch andere Winkel ausführbar, wobei die Umlenkung in mehreren Stufen erfolgen kann. Da sich bei der Umlenkung ein Vertauschen der Bildseiten ergeben kann, ist in diesen Fällen eine entsprechende Umkehrfunktionsstufe im Bildsignalkanal sinnvoll.

Zusätzlich zur primären Verwendung der Einrichtung in gepanzerten Fahrzeugen, ist ihre Benutzung stationär in Überwachungsanlagen oder in normalen Fahrzeugen ebenfalls vor­ teilhaft möglich.

Bezugszeichenliste

1

Kamera

2

Objektiv

3

Sichtfeld,

4

Reflektor (Spiegel, Umlenkprisma)

5

virtuelles Zentrum

Claims (5)

1. Panoramaausblickgerät mit Umlenkreflektoren (4) und Kameras (1), wobei die Kameras (1) Objektive (2) bestimmter Feldwinkel aufweisen, das virtuelle Zentrum (5) der Feldwinkelscheitel in einem gemeinsamen Punkt liegt und die Strahlengänge zu die­ sem Punkt mittels der Umlenkreflektoren (4) um einen wählbaren Betrag in eine andere Darstellungsebene umgelenkt sind.

2. Panoramaausblickgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlengänge der abbildenden Objektive (2) um 90° nach unten in eine hori­ zontale Darstellungsebene gelenkt sind.

3. Panoramaausblickgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkreflektoren (4) als Umlenkspiegel ausgeführt und konzentrisch um das virtuelle Zentrum (5) angeordnet sind, so dass sich die von den Feldwinkeln bestimm­ ten Sichtfelder zu einem kontinuierlichen Panorama ergänzen.

4. Panoramaausblickgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkreflektoren (4) als Prismenoptiken ausgeführt und konzentrisch um das virtuelle Zentrum (5) angeordnet sind, so dass sich die von den Feldwinkeln bestimm­ ten Sichtfelder zu einem kontinuierlichen Panorama ergänzen.

5. Panoramaausblickgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlenumlenkung mehrstufig erfolgt.