DE202012003996U1 - Reversing camera system for passenger-controlled vehicles and vehicle with such a system - Google Patents

Reversing camera system for passenger-controlled vehicles and vehicle with such a system Download PDF

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Abstract

Rückfahrkamerasystem für personengesteuerte Fahrzeuge mit einer rückblickend angeordneten Kamera und mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige der von der rückblickenden Kamera aufgenommenen und auf die Anzeigevorrichtung übertragenen Bilder für die das Fahrzeug steuernde Person, dadurch gekennzeichnet, dass die rückblickende Kamera eine Stereokamera und die Anzeigevorrichtung ein 3D-Monitor ist.Reversing camera system for person-controlled vehicles with a retrospectively arranged camera and with a display device for displaying the images taken by the retrospective camera and transferred to the display device for the person controlling the vehicle, characterized in that the rear-view camera is a stereo camera and the display device is a 3D monitor is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückfahrkamerasystem für personengesteuerte Fahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2 sowie Fahrzeuge mit einem solchen System nach Anspruch 9.The present invention relates to a reversing camera system for passenger-controlled vehicles according to claim 1 or 2 as well as vehicles with such a system according to claim 9.

Fahrzeuge im Sinne dieser Erfindung sind insbesondere Kraftfahrzeuge. In modernen Kraftfahrzeugen wird der Kraftfahrzeugführer durch verschiedene Hilfssysteme beim Führen des Fahrzeuges unterstützt. Insbesondere sind solche Unterstützungssysteme für das Rückwärtsbewegen eines Kraftfahrzeuges bekannt. So sind z. B. Parkassistenzsysteme bekannt. Es sind auch Hilfssysteme bekannt, wenn es darum geht, ein Kraftfahrzeug z. B. rückwärtig an einen Anhänger zu koppeln.Vehicles in the sense of this invention are in particular motor vehicles. In modern motor vehicles, the motor vehicle driver is assisted by various auxiliary systems when driving the vehicle. In particular, such support systems for the reverse movement of a motor vehicle are known. So z. B. Parking assistance systems known. There are also known auxiliary systems when it comes to a motor vehicle z. B. backward to couple to a trailer.

Aus der DE 103 02 545 A1 ist z. B. ein Unterstützungssystem für das rückwärtige Ankoppeln eines Fahrzeuges an einen Anhänger bekannt. Dieses System nimmt mittels eines 3D-Bildaufnehmers rückwärtig Bilder auf und detektiert aus den aufgenommenen Bildern z. B. die Kupplung des Anhängers. Bei fortschreitender Bewegung des Kraftfahrzeuges findet ein kontinuierliches Tracking der Kupplung statt und es werden dem Kraftfahrzeugführer Unterstützungssignale gegeben, um die Kraftfahrzeugkupplung mit der Anhängerkupplung in Eingriff zu bringen.From the DE 103 02 545 A1 is z. Example, a support system for the rear coupling a vehicle to a trailer known. This system takes back images by means of a 3D image recorder and detects from the recorded images z. B. the coupling of the trailer. As the movement of the motor vehicle progresses, a continuous tracking of the clutch takes place and assistance signals are given to the motor vehicle driver to engage the motor vehicle clutch with the trailer hitch.

In der DE 10 2005 050 363 sind verschiedene Fahrerassistenzfunktionen mit Kameraunterstützung beschrieben. Offenbart werden z. B. die Verwendung von Kamerasystemen zur Beobachtung des Frontbereiches, z. B. um andere Verkehrsteilnehmer zu detektieren, als Randsteinkamera zur Ergänzung des Sichtfeldes der Außenspiegel eines Kraftfahrzeuges, als Fondkamera zur Beobachtung von Fahrzeuginsassen sowie als Rückblickkamera zum Ersatz bzw. zur Ergänzung eines herkömmlichen Rückspiegels.In the DE 10 2005 050 363 various driver assistance functions with camera support are described. Be disclosed z. B. the use of camera systems to observe the front area, z. B. to detect other road users, as curb camera to supplement the field of view of the exterior mirrors of a motor vehicle, as a rearview camera for the observation of vehicle occupants and as a rearview camera to replace or supplement a conventional rearview mirror.

Die DE 10 2008 004 633 betrifft ein System zur automatischen Erkennung und Vermessung einer Parklücke. Das System verwendet Sensoren, die 3D-Informationen zur Verfügung stellen. Es ist in dieser Anmeldung auch erwähnt, dass diese vom Sensor gelieferten Daten auch für Kollisionswarnsysteme, für die Abstandsregelung, für die Straßenzustandserkennung, für die automatische Fahrzeugführung oder als Rückfahrkamera zur Verfügung stehen können.The DE 10 2008 004 633 relates to a system for the automatic detection and measurement of a parking space. The system uses sensors that provide 3D information. It is also mentioned in this application that these data supplied by the sensor may also be available for collision warning systems, for distance control, for road condition detection, for automatic vehicle guidance or as a reversing camera.

Die DE 10 2008 031 784 beschäftigt sich mit der verbesserten Bilddarstellung, z. B. mit der verbesserten Darstellung der von Rückblickkamerasystemen erhaltenen Bilder. Diese Bildverbesserung ist notwendig, da die gängigen Kamerarückfahrsysteme Weitwinkellinsen verwenden, die zu einer Verzerrung des rückwärtigen Bildes führen.The DE 10 2008 031 784 deals with the improved image representation, z. B. with the improved representation of the images obtained from rearview camera systems. This image enhancement is necessary because the popular camera reversing systems use wide-angle lenses that result in distortion of the rear image.

Die DE 10 2008 034 594 beschreibt ein System, bei dem durch Aufnahmemittel, z. B. Sensoren, aufgenommene Bilder miteinander verrechnet und auf virtuelle Fahrbahnebenen abgebildet werden. Es wird eine perspektivische Darstellung generiert, die dann auf einem Display dargestellt wird.The DE 10 2008 034 594 describes a system in which by recording means, for. As sensors, recorded images are netted and mapped to virtual lanes levels. A perspective view is generated, which is then displayed on a display.

Die EP 1 467 225 beschreibt die Verwendung eines optischen 3D-Sensorsystems zur Aufnahme von dreidimensionalen Umgebungsbildern. Diese Bilder werden verwendet zur Erkennung einer als Parklücke geeigneten Fläche.The EP 1 467 225 describes the use of a 3D optical sensor system for capturing three-dimensional environmental images. These images are used to detect a suitable area as a parking space.

Die WO 2011/060759 zeigt ein weiteres Unterstützungssystem für einen Fahrer beim Einparken eines Fahrzeuges. Von einer Kamera werden rückwärtige Bilder aufgenommen und es werden automatisiert Hindernisse im Bereich der durch den Lenkwinkel des Fahrzeuges vorgegebenen Trajektorien aus den aufgenommenen Bilddaten ermittelt, wobei dann weiterhin automatisiert ein korrigierendes Lenkmoment erzeugt wird, das das Fahrzeug von einem erkannten Hindernis weglenken soll.The WO 2011/060759 shows another support system for a driver when parking a vehicle. Backward images are taken by a camera and obstacles in the range of the trajectories predetermined by the steering angle of the vehicle are automatically determined from the recorded image data, wherein a corrective steering torque is then automatically generated which is intended to deflect the vehicle away from a detected obstacle.

Die DE 600 09 000 T2 beschreibt ein Einparkhilfesystem, bei dem aus aufeinanderfolgenden Bildaufnahmen eine Entfernung zu dreidimensionalen Objekten errechnet wird. Es wird dann z. B. in einer generierten Aufsicht das Fahrzeug sowie detektierte 3D-Objekte in der errechneten Entfernung dargestellt.The DE 600 09 000 T2 describes a parking assistance system in which a distance to three-dimensional objects is calculated from successive image recordings. It is then z. B. in a generated view the vehicle and detected 3D objects in the calculated distance.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges ein Assistenzsystem für das Rückwärtsfahren an die Hand zu geben, das dem Fahrer in einfacher Weise einen besseren Überblick über das Geschehen in rückwärtiger Fahrtrichtung gibt.It is the object of the present invention to provide the driver of a motor vehicle with an assistance system for reversing the hand, which gives the driver in a simple way a better overview of the events in the rearward direction.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1 or claim 2 and by a motor vehicle with the features of claim 9. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße System zeichnet sich nach einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch aus, dass die rückblickende Kamera eine Stereokamera und die Anzeigevorrichtung ein 3D-Monitor ist, auf dem der Fahrer also einen räumlichen Eindruck vermittelt bekommt, aufgrund dessen sich der Fahrer selber über etwaige Hindernisse und etwaige Entfernungen ein Bild machen kann, als Blicke er wie die Stereokamera nach hinten. Es müssen keine komplexen Bildberechnungen erfolgen, die einfache Darstellung der dreidimensionalen Bilder der Stereokamera auf einem geeigneten 3D-Monitor ist ausreichend.According to a first aspect of the invention, the system according to the invention is characterized in that the retrospective camera is a stereo camera and the display device is a 3D monitor on which the driver thus gets a spatial impression, as a result of which the driver himself is aware of any obstacles and obstacles Any distance can take a picture, as he looks like the stereo camera to the rear. There is no need for complex image calculations, the simple representation of the three-dimensional images of the stereo camera on a suitable 3D monitor is sufficient.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die rückblickende Kamera eine 2D-Bilder aufnehmende Kamera. Die davon aufgenommenen Bilddaten werden von einer Umwandeleinrichtung so umgerechnet, dass der Monitor 3D-Bilder darstellen kann. Es handelt sich dabei natürlich nicht um ein echtes 3D-Bild, sondern nur um ein Pseudo-3D-Bild. Solche Umwandlungseinrichtungen und Software, die eine solche Umwandlung leistet, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so dass deren Funktion hier nicht zu erläutern ist.In a second aspect of the invention, the retrospective camera is a 2D image receiving camera. The image data taken therefrom are converted by a conversion device so that the monitor can display 3D images. Of course, this is not a true 3D image, but only a pseudo-3D image. Such conversion devices and software that perform such conversion are well known in the art, so their function is not explained here.

3D-Monitore sind im Stand der Technik in unterschiedlichen technischen Funktionsweisen bekannt, wobei bei einem Teil dieser Monitore spezielle Brillen zu tragen sind, z. B. Polarisationsbrillen oder Shutterbrillen. Auch Brillen mit Farbgläsern sind bekannt. Es ist allerdings vorteilhaft, wenn ein autostereoskopischer Monitor verwendet wird, weil dann der Fahrer das dreidimensionale Bild ohne Zuhilfenahme einer Brille auf dem Monitor sehen kann. Solche autostereoskopischen Monitore sind im Stand der Technik z. B. von den Firmen LG (Modell D2000N), Nintendo (Spielekonsole Modell 3DS) oder Toshiba (Modell 55ZL2) bekannt, die nach unterschiedlichen Prinzipien funktionieren. In den ersten beiden Beispielen bedient man sich einer Parallaxbarriere, im dritten Beispiel weisen die Bildschirme Lentikularlinsen auf. In diesem zuletzt genannten System erfolgt ein Eye-Tracking der Pupillen des Betrachters, um darauf abgestimmt die richtigen Bildinhalte in das linke bzw. rechte Auge des Betrachters fallen zu lassen.3D monitors are known in the art in different technical ways of working, with a part of these monitors special glasses are to wear, z. B. polarization glasses or shutter glasses. Even glasses with colored glasses are known. However, it is advantageous if an autostereoscopic monitor is used, because then the driver can see the three-dimensional image without the aid of glasses on the monitor. Such autostereoscopic monitors are known in the art z. B. from the companies LG (model D2000N), Nintendo (game console model 3DS) or Toshiba (model 55ZL2) known to work on different principles. In the first two examples a parallax barrier is used, in the third example the screens have lenticular lenses. In this latter system, an eye-tracking of the pupils of the observer takes place, in order to let the correct image content fall into the left or right eye of the observer.

Die Übertragung der Bilddaten von der Stereokamera zum Monitor könnte z. B. kabelgebunden erfolgen. Dies bietet sich an, wenn das System zu der Erstausrüstung des Fahrzeuges gehört. Für eine leichtere Nachrüstbarkeit oder für eine weniger eingeschränkte Wahlmöglichkeit bei der gewünschten Positionierung des Monitors erfolgt die Bildübertragung aber durch einen kabellos arbeitenden Transmitter mit einem kameraseitigen Sender und einem monitorseitigen Empfänger. Bevorzugt handelt es sich bei diesem Transmitter um einen WLAN-Transmitter, da diese Übertragungstechnik sich in vielen Anwendungen bewährt hat und eine Verschlüsselung der Datenübertragung möglich ist.The transmission of image data from the stereo camera to the monitor could, for. B. wired. This is useful if the system belongs to the original equipment of the vehicle. For ease of retrofitting or for a less limited choice in the desired positioning of the monitor, the image transmission but is done by a wireless transmitter with a camera-side transmitter and a monitor-side receiver. Preferably, this transmitter is a WLAN transmitter, since this transmission technique has proven itself in many applications and encryption of the data transmission is possible.

Um das System auch in schon bestehenden Kraftfahrzeugen einsetzen zu können, ist das System vorteilhaft als Nachrüstbausatz ausgebildet. Das System kann dazu z. B. mit Haltern für Kamera und Monitor ausgestattet sein, damit der Fahrzeughalter z. B. die Kamera im Heckbereich des Kraftfahrzeuges rückblickend an der Heckscheibe befestigen kann und den Monitor im einsehbaren Bereich des Fahrers.In order to use the system in already existing vehicles, the system is advantageously designed as a retrofit kit. The system can be z. B. equipped with holders for camera and monitor so that the vehicle owner z. B. the camera in the rear area of the motor vehicle retrospectively can attach to the rear window and the monitor in the visible area of the driver.

Es sind im Stand der Technik auch bereits Smartphones mit 3D-Displays bekannt, z. B. das Sharp Aquos Phone SH80F. Es ist davon auszugehen, dass die zahl der Smartphones mit 3D-Display zunehmen wird, so dass diese Displays bevorzugt zur Darstellung der stereoskopisch aufgenommenen Bilder verwendbar sind. Dazu könnte z. B. eine entsprechende APP auf das Smartphone aufgespielt werden und eine Bildübertragung über die bei einem Smartphone vorhandenen Schnittstellen erfolgen. In ähnlicher Weise gilt dies für Navigatiopnssysteme. Die Übertragung auf solche vorhandenen Geräte mit geeignetem Monitor könnte z. B. über eine WLAN-Datenverbindung erfolgen.There are already known in the art smartphones with 3D displays, z. Eg the Sharp Aquos Phone SH80F. It is expected that the number of smartphones with 3D display will increase, so that these displays are preferably used to display the stereoscopic recorded images. This could be z. For example, a corresponding APP can be downloaded to the smartphone and an image transfer can take place via the interfaces present on a smartphone. Similarly, this applies to navigational systems. The transmission to such existing devices with a suitable monitor could, for. B. via a WLAN data connection.

Die Anbringung der rückblickenden Kamera wird in der Regel im Heckkbereich des Kraftfahrzeuges vorzusehen sein. Bei Personenkraftwagen kann dies z. B. auf der Innenseite der Heckscheibe sein, aber auch eine äußere Anbringung auf Dachhöhe oder auf Stoßstangenhöhe sind möglich. Bei Lastkraftfahrzeugen oder Nutzfahrzeugen kann sich eine äußere Anbringung am rückwärtigen Bereich anbieten, bei Fahrzeugen mit Anhängern z. B. auch am rückwärtigen Bereich des Anhängers.The attachment of the retrospective camera will usually be provided in the Heckkbereich the motor vehicle. For passenger cars, this z. B. on the inside of the rear window, but also an external attachment to the roof or bumper height are possible. In trucks or commercial vehicles may offer an external attachment to the rear area, for vehicles with trailers z. B. also at the rear of the trailer.

Die Anbringung des Monitors kann z. B. so erfolgen, dass beim typischen Rückwärtsblick des PKW-Fahres der Monitor erblickt werden kann. Der Monitor kann aber auch als Mittelrückspiegelersatz oder zu dessen Ergänzung in diesem Rückspiegelanordnungsbereich angeordnet sein. Der Monitor kann aber auch dort angeordnet werden, wo typischerweise Navigationsgerätedisplays angeordnet werden. Der Monitor kann dazu z. B. mit entsprechenden Halterungen ausgestattet sind.The attachment of the monitor can z. B. so that the monitor can be seen at the typical rearward view of the car driving. However, the monitor can also be arranged as a mid-mirror replacement or as a supplement to this rear-view mirror arrangement region. However, the monitor can also be arranged where typically navigation device displays are arranged. The monitor can be z. B. are equipped with appropriate brackets.

Die Stromversorgung erfolgt bevorzugt dadurch, dass das System mit der Bordelektronik verbunden wird.The power supply preferably takes place in that the system is connected to the on-board electronics.

Das System ließe sich z. B. durch Verbindung mit vorhandenen Bordgeräten weiter ergänzen, z. B. durch Anbindung an ein vorhandenes Navigationssystem, um 3D-Navigationsbilder zu generieren und anzuzeigen, oder z. B. durch Anbindung an das Bordentertainmentsystem. Das Rückfahrkamerasystem kann z. B. eine Fernsehempfangseinrichtung aufweisen, z. B. ein DVB-T-Empfangsgerät, und auf dem Monitor das Fernsehbild abspielen, z. B. nach vorheriger Umrechnung des Bildsignals in der 2D-zu-3D-Umwandlungseinrichtung. Weitere Ergänzungen des Systems zur Ausnutzung des 3D-Monitors sind denkbar.The system could be z. B. further complement by connecting with existing on-board equipment, z. B. by connection to an existing navigation system to generate and display 3D navigation images, or z. B. by connection to the on-board entertainment system. The reversing camera system can z. B. have a television receiver, z. As a DVB-T receiver, and play the TV picture on the monitor, z. B. after previous conversion of the image signal in the 2D-to-3D conversion device. Further additions to the system for utilizing the 3D monitor are conceivable.

Auch wenn vorstehend die Erfindung nur in Verbindung mit Kraftfahrzeugen näher erläutert wurde könnte das System auch bei anderen Fahrzeugen zu Lande, zu Wasser oder in der Luft eingesetzt werden.Although the invention has been explained in detail above only in connection with motor vehicles, the system could also be used in other vehicles on land, at sea or in the air.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 60009000 T2 [0010] DE 60009000 T2 [0010]

Claims (9)

Rückfahrkamerasystem für personengesteuerte Fahrzeuge mit einer rückblickend angeordneten Kamera und mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige der von der rückblickenden Kamera aufgenommenen und auf die Anzeigevorrichtung übertragenen Bilder für die das Fahrzeug steuernde Person, dadurch gekennzeichnet, dass die rückblickende Kamera eine Stereokamera und die Anzeigevorrichtung ein 3D-Monitor ist.Rear-view camera system for people-controlled vehicles with a retrospectively arranged camera and with a display device for displaying the retrospective camera and transmitted to the display images for the person controlling the vehicle, characterized in that the retrospective camera is a stereo camera and the display device is a 3D monitor is. Rückfahrkamerasystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung ein 3D-Monitor und die rückblickende Kamera eine monoskopische Kamera ist, wobei eine 2D-zu-3D-Umwandlungseinrichtung vorgesehen ist, die in Datenverbindung mit der Kamera und dem Monitor steht und die von der Kamera erhaltenen zweidimensionalen Bilddaten in dreidimensionale Bilddaten umwandelt, die der Monitor als 3D-Bilder darstellt.Reversing camera system according to the preamble of claim 1, characterized in that the display device is a 3D monitor and the retrospective camera is a monoscopic camera, wherein a 2D-to-3D conversion device is provided which is in data communication with the camera and the monitor and converts the two-dimensional image data obtained from the camera into three-dimensional image data that the monitor displays as 3D images. Rückfahrkamerasystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Monitor ein autostereoskopischer Monitor ist.Reversing camera system according to claim 1 or 2, characterized in that the 3D monitor is an autostereoscopic monitor. Rückfahrkamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen kabellos arbeitenden Transmitter mit einem kameraseitigen Sender und einem monitorseitigen Empfänger aufweist zur digitalen Übertragung der Kamerabilddaten.Reversing camera system according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a wireless transmitter with a camera-side transmitter and a monitor-side receiver for digital transmission of the camera image data. Rückfahrkamerasystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmitter ein WLAN-Transmitter ist.Reversing camera system according to claim 4, characterized in that the transmitter is a wireless LAN transmitter. Rückfahrkamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System als Nachrüstbausatz ausgebildet ist.Rearview camera system according to one of the preceding claims, characterized in that the system is designed as a retrofit kit. Rückfahrkamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Monitor ein Display eines Smartphones oder eines Navigationssystems ist und die Bilddaten auf das Smartphone bzw. das Navigationssystem übertragen werden.Reversing camera system according to one of the preceding claims, characterized in that the monitor is a display of a smartphone or a navigation system and the image data is transmitted to the smartphone or the navigation system. Rückfahrkamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Fernsehempfangseinrichtung aufweist, und das empfangene Fernsehbild auf dem Monitor darstellt.Reversing camera system according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a television receiver, and the received television picture is displayed on the monitor. Fahrzeug mit Rückfahrkamerasystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with reversing camera system according to one of the preceding claims.
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