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"Aufnahmee inr ic htung'
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahmeeinrichtung für Uberwachungszwecke,
vorzugsweise in einem Fahrzeug, insbesondere einem Automobil, mit einer, zweckmäßig
im Fahrzeug angeordneten, Fernsehkamera.
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Derartige, aus der US-PS 4, 001,881 bekannte Überwachungseinrichtungen
werden häufig in Gebäuden eingesetzt, doch ist aus der DE-PS 1,152.627 bereits die
Verwendung in einem Fahrzeug, und zwar in einem Automobil¼,ekanntgeworden, Dabei
handelte es sich darum, aus den Signalen der Fernsehkamera Steuersignale, insbesondere
für die Bremse abzuleiten.
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In Banken werden häufig Filmkameras für Überwachungszwecke eingesetzt,
sodaß die gefilmte Szene auf dem fotochemischen Speicher, dem Film, zur nachträglichen
Rekonstruktion von Tathergängen gespeichert bleibt. Ausgelöst werden diese Filmkameras
entweder automatisch durch ein Störereignis oder willkürlich durch einen entsprechenden
Schalter. Dies hat den Nachteil, daß oft wichtige Vorgänge, die dem Störereignis
voraus gingen, nicht aufgenommen werden. Dies gilt in gleicher Weise für in Kraftfahrzeugen
untergebrachte Kameras, die erst im Augenblicke des Unfalles eingeschaltet werden,
wie dies aus den AT-Psen 182,968, 188.233 und 212.168 sowie aus denDE-OSen2,104,67Oünd
2,219.330 bekanntgeworden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der
eingangs
genannten Art zu schaffen, die laufende Aufzeichnungen über den zu überwachenden
Objektraum ermöglicht, sodaß zumindest die Aufzeichnungen über den jeweils letzten
Zeitraum verfügbar sind.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an die Fernsehkamera
eine an sich bekannte Endloss pe ichere inrichtung, beispielsweise ein die zu speichernden
Bilder über einen schwimmenden Magnetkopf (floating head ) erhaltender Magnetspeicher,
angeschlossen ist, durch den eine Folge von Bildern speicherbar und nach Auffüllung
der Speicherkapazität fortlaufend wieder löschbar bzw. durch weitere Bilder ersetzbar
ist, daß vorzugsweise ein an sich bekannter Störungsschalter für die Endlosspeichereinrichtung
zum Schalten derselben bei Auftreten eines Störereignisses vorgesehen ist, und daß
eine Auswahleinrichtung mit der Endlosspeichereinrichtung zum selektiven Speichern
der Bilder auch kurz vor dem Störereignis mit größerer Informationsdichte, d. h.
mit größerer zeitlicher oder bildpunktmäßiger Auflösung - vorzugsweise ersterer,
z, B mit größerer Bildfrequenz - als außerhalb dieses Zeitbereiches vorgesehen ist.
Die Verwendung von Endlosspe ichereinrichtungen ist für andere Zwecke beispielsweise
aus den AT-PSen 280,636 oder 321.604 bekanntgeworden. Wesentlich ist aber, daß durch
die Erfindung eine Verringerung der notwendigen Speicherkapazität und damit eine
Verkleinerung der Endlosspeichereinrichtung bzw. eine Verlängerung des so überwachten
Zeitraumes bei gleich groß bleibender Endlosspeichereinrichtung erzielt wird, wobei
die Speicherung so erfolgt, daß sie schon kurz vor dem Störereignis an Informationsdichte
zunimmt. Dies ist vor allem deshalb von Bedeutung, weil beispielsweise bei einem
Überfall oft schon vor der Alarmauslösung für die Klärung wichtige Ereignisse festgehalten
werden sollen. Dabei soll unter dem Ausdruck "liformationsraffereinrichfung" zwar
im speziellen eine Zeitraffereinrichtung verstanden werden, durch die die zeitliche
Auflösung des gespeicherten Ereignisses verringert wird. Es könnte sich dabei aber
ebenso um die Verringerung der optischen bzw. bildpunktmäßigen Auflösung handeln,
in dem anstelle des Auslassens
ganzer Bilder beim Abspeichern nur
einzelne Bildpunkte oder Fernsehzellen übersprungen werden. Gerade für den Einsatz
in Fahrzeugen zur Aufnahme der Ereignisse vor bzw. nach einem Unfallgeschehen iSts
vorzugsweise ein Störungsschalter vorhanden, wie er in den meisten der oben genannten
Literaturstellen beschrieben wird. Üblicherweise wurde durch diesen Störungsschalter
die Fotokamera des Fahrzeuges erst in Betrieb gesetzt, doch beschreibt die AT-PS
321.604 den umgekehrten Vorgang, wonach an einem Endlosspeicher mit dem Auftreten
des Störereignisses der Löschvorgang aufgehoben wird, sodaß die Aufzeichnung für
Dokumentations zwecke erhalten bleibt, Ebenso vorzugsweise ist die Auswahleinrichtung
vorgesehen, die aus den von der Fernsehkamera einlangenden bzw. aus den bereits
gespeicherten Informationen eine Auswahl trifft, welche Informationen gespeichert
bleiben sollen und welche nicht, Durch diese Auswahleinrichtung ist es also möglich,
im Zeitbereich des Störereignisses eine größere zeitliche oder bildpunktmäßige Auflösung
zu erhalten, wobei selbstverständlich die Steuerung der Auswahleinrichtung von dem
Störungsschalter her erfolgt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden
Beschreibtng von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Fig. 1 zeigt an Hand eines Längsschnittes durch ein Automobil eine erfindungsgemäße
Aufnahmeeinrichtung, zu der Fig. 2 in einem Teilquerschnitt eine Ausführungsvariante
veranschaulicht Fig, 3 stellt ein Detail aus Fig. 2 dar An Hand des Diagramms in
Fig, 4 wird die Funktion der Auswahleinrichtung erläutert. Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen
die Schaltungsdetails zweier erfindungsgemäßer Schaltungsbeispiele In Fig. 1 ist
ein Längsschnitt durch die Fahrgastkabine eines Automobils 1 dargestellt, das an
seiner Vorderseite eine Windschutzscheibe 2 und im Bereich derselben im Inneren
der Fahrgastkabine einen Rückspiegel a aufweist, In üblicher Weise ist gegenuer
einem Lenkrad 4 und einem Armaturenbrett 5 ein Lenkersitz
6 angeordnet.
Der Lenkersitz 6 besitzt einen Kopfteil 7, der zur seitlichen Abstützung eines menschlichen
Kopfes 8 Seitenteile 9 aufweist.
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Ferner ist im Bereiche der Lenksäule des Lenkrades 4 ein Zündschloß
10 vorgesehen. Ebenso sind in üblicher Weise im Bereiche der Füße des Lenkers Pedale,
insbesondere ein Bremspedal 11 angeordnet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in wenigstens einem der
Seitenteile 9 eine Fernsehkamera 12 eingebaut, die zumindest einen gleich großen
Blickwinkel wie der Lenker besitzt, aufweist, Damit wird aber nicht nur das Blickfeld
durch die Windschutzscheibe 2 hindurch fernsehmäßig abgetastet, sondern vorzugsweise
auch das im Rückspiegel 3 erscheinende Bild miterfaßt.
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Zur Aufzeichnung der von der Fernsehkamera 12 kommenden Fernsehsignale
ist ein magnetischer Endlosspeicher in Form einer Magnetplatte 13 vorgesehen, auf
die die Fernsehsignale mittels eines Magnetkopfes 14 aufgezeichnet werden, Der Magnetkopf
14 liegt ständig einer Spur der Platte 13 gegenüber, sodaß nach. einem Umlauf der
Platte 13 die jeweilige vorherige Aufzeichnung gelöscht und neue Fernsehslgnale
aufgezeichnet werden. Dadurch enthält die Platte 13 ständig die Bilder des jeweils
zuletzt vergangenen Zeitabschnittes. Der Antrieb der Platte 13 erfolgt mittels eines
Motors 15, der vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet ist, wie später noch erläutert
werden wird, Dieser Motor kann z. B.
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stets dann unter Strom gesetzt werden, wenn die Zündung über das Zündschloß
10 in Betrieb genommen wird, Wie an Hand der Fig. 2 noch erläutert werden wird,
kann der Betrieb des Motors 15 aber auch während des Stillstandes des Fahrzeuges
1 erfolgen, um Geschehnisse während des Parkens aufzuzeichnen, Aus dem oben Gesagten
ist ersichtlich, daß die Betriebsdauer der Endlosspeichereinrichtung 13, 14, 15
im Gegensatz zu bekannten Überwachungseinrichtungen verhältnismäßig groß ist, sodaß
die Gefahr rascher Abnützung besteht.
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Deshalb ist es besonders vorteilhaft, wenn der Magnetkopf 14 als "schwimmender"
Magnetkopf (floating head ) ausgebildet ist, der auf einem Luftpolster über die
Magnetplatte
13 gleitet, wie dies aus der Computertechnik bekannt ist. MwVall iJSt XJ t das erzielbare
Signal-Rauschverhältnls bei derartigen Magnetköpfen an sich geringer, als bei solchen
Köpfen, die unmittelbar mit dem Magnetspeicher in Kontakt stehen, doch ist für den
vorliegenden Anwendungszweck dies einerseits leichter in Kauf zu nehmen, anderseits
kann der Störabstand durch digitale Verarbeitung des Videosignales verbessert werden,
wie dies allgemein bekannt ist.
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Um einen Bezug zu den jeweiligen Fahrdaten herzustellen, ist im Bereiche
des Armaturenbrettes 5 eine lediglich schematisch dargestellte Meßwertgeberanordnung
16 vorgesehen, die die Daten betreffend Uhrzeit, Geschwindigkeit, allenfalls Kilometerstand
usw., vorzugsweise in Form von Digitalsignalen abgibt. Die von der Meßwertgebereinrichtung
16 kommenden Signale werden dem Videosignal in einer Mischstufe 17 zugemischt, sodaß
beim Abspielen der auf der Platte 13 enthaltenen Aufzeichnung entweder ausgefiltert
und einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise mittels Flüssigkristallen oder Leuchtdioden,
zugeführt werden können, oder daß diese Signale über einen Charaktergenerator unmittelbar
in das Fernsehbild eingeblendet werden. Eine andere Möglichkeit der Einspielung
der jeweiligen Fahrdaten besteht darin, daß das Blickfeld der Fernsehkamera 12 so
erweitert wird, daß davon die Anzeigeeinrichtungen des Armaturenbrettes 5 miterfaßt
werden. Dies stellt jedoch an die optischen Auflösungsqualitäten erhöhte Anforderungen.
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Normalerweise erfolgt die Fernsehabtastung mit einer Bildfrequenz
von 50 Bildern/sec. Dies dient lediglich dazu, ein Flimmern bei Fernsehprogrammen
zu vermeiden. Für Dokumentarzwecke spielt dies jedoch eine geringere Rolle.
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Um daher an Speicherkapazität zu sparen, d. h. die Magnetplatte 13
kleiner ausbilden zu können, bzw. bei gleicher Größe der Magnetplatte 13 die Bilder
aus einem längeren Zeitabschnitt darauf zu erhalten, kann bereits die Fernsehabtastung
in der Fernsehkamera 12 gerafft, d. h. mit geringerer Bildfrequenz, z. B. mit 16,
18 oder 25 Bildern/sec. vorgenommen werden. Es ist aber auch möglich,
daß
die Fernsehkamera 12 in einem regelrechten Zeitrafferbetrieb geschaltet wird, sodaß
jeweils nach der Aufzeichnung eines Bildes die Kamera kurzfristig abgeschaltet wird.
So können Bildfrequenzen von 9 Bildern/sec, oder weniger erhalten werden weshalb
die Verwendung eines Schrittmotors zur Vermeidung von An- und Auslaufschwierigkeiten
vorteilhaft ist, Im dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist jedoch die Anordnung
so getroffen, daß die Fernsehkamera 12 mit einer vorgegebenen Bildfrequenz, beispielsweise
von 50 Bildern/sec., arbeitet, der Mischstufe 17 aber eine Informationsraffereinrichtung
18 . nachgeschaltet ist. Diese Informationsraffereinrichtung 18 ist zweckmäßig mit
den Synchrons ignalen der Fernsehkamera 12 in nicht dargestellter Weise synchronisiert
und weist im wesentlichen einen Taktgenerator 19 auf, der eine Schalteinrichtung
20 steuert, Über den Taktgenerator 19, der zur Synchronistation gegebenenfalls auch
von einer Frequenzumformerstufe für das Sychronsignal der Fernsehkamera 12 gebildet
sein kann, wird die Schalteinrichtung 20 periodisch geöffnet und geschlossen, sodaß
in wiederkehrenden Zeitabständen Informationen aus dem Videosignal ausgelassen werden.
Es kommt nun bloß auf die Taktfrequenz des Taktgebers 19 an, ob es sich dabei um
das periodische Auslassen ganzer Bilder handelt, sodaß z B von den von der Fernsehkamera
12 abgetasteten 50 Bildern/sec. lediglich ein Bruchteil (die Hälfte oder ein Drittel
oder weniger ) aufgezeichnet werden, oder ob die Taktfrequenz so hoch ist, daß jeweils
ganze Zeilen oder sogar einzelne Bildpunkte in periodischen Zeitabständen bei der
Speicherung ausgelassen werden, Insoferne ist also die zeitliche bzw, die optische
oder bildpunktmäßige Raffung einander äquivalent. Eine Zeitraffung von weniger als
einem Bild/sec. sollte jedoch zweckmäßig nicht durchgeführt werden, weil etwa ein
Unfallsgeschehen innerhalb von Sekunden ablaufen kann, Wie durch eine strichlierte
Linie angedeutet, kann gleichzeitig mit dem Öffnen der Schalteinrichtung 20 auch
der Motor 15 jeweils abgeschaltet werden.
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Auch für diesen Zweck ist die Ausbildung des Motors 15 als Schrittmotor
vorteilhaft.
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Durch Schließen der Signaleinrichtung 20 jedoch gelangt das Videosignal
über eine
weitere, normalerweise geschlossene Schaltstufe 21 und
eine Signalaufbereitungs-bzw. Verstärkerstufe 22 zum Magnetkopf 14. Die Einzelheiten
dieser Stufe 22, die Einzelheiten der Vormagnetisierung bzw. des Löschsignales usw,
sind an sich bekannt und deshalb in Fig. 1 nicht dargestellt, An dieser Stelle sei
erwähnt, daß die Anordnung der Endlosspeichereinrichtung 13, 14, 15 sowie der zugehörigen
Schaltkreise zweckmäßig an einem bei Unfällen verhältnismäßig sicheren Ort des Fahrzeuges
erfolgt, d. h, im Bereiche der Längsachse hinter dem Rücksitz des Fahrzeuges, sodaß
die Einrichtung beispielsweise vom Kofferraum her zugänglich ist. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn alle Teile innerhalb eines versperrbaren und nicht ohne weiteres zu öffnenden
( z. B.
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Zahlenschloß ) Gehäuse untergebracht sind.
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Im Bereiche des Bremspedals 11 ist ein Störungsschalter 23 eingezeichnet,
Dieser Störungsschalter 23 kann entsprechend der Lehre der AT-PS 182. 968 unmittelbar
vom Bremspedal 11 bei heftiger Bremsung betätigbar sein, er kann aber auch entsprechend
der AT-PS 212.168 oder der DE-OS 2,104.670.
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ausgebildet sein. Auch können mehrere solcher Schalter am Fahrzeug
verteilt sein, die parallel zueinander geschaltet sind, sodaß beim Ansprechen auch
nur einer der Störungsschalter 23 der Stromkreis zur Schalteinrichtung 21, zweckmäßig
über einen Zeitgeber 24, geschlossen wird, Dadurch unterbricht letztlich die Schalteinrichtung
21 die Aufzeichnung, sodaß die zuletzt auf der Magnetplatte 13 gespeicherten Bilder
erhalten bleiben und so der Unfallshergang rekonstruierbar ist. Zweckmäßig wird
gleichzeitig auch der Motor 15 abgeschaltet, wie durch die strichlierte Verbindungslinie
zwischen Schalteinrichtung 21 und Motor 15 angedeutet ist. Normalerweise erfolgt
d ie Bremsung des Fahrzeuges kurz vor dem Zusammenstoß. Wird daher der Störungsschalter
23 durch das Bremspedal 11 selbst oder durch die bei der Bremsung entstehende Verzögerung
betätigt und damit die Endiosspeichereinrichtung 13, 14, 15 sofort abgeschaltet,
so gehen wichtige Informationen über den Unfallshergang unter Umständen verloren.
Es ist deshalb der Schalteinrichtung 21 zweckmäßig ein Zeitgeber 24, beispielsweise
in Form
eines Monoflops, vorgeschaltet, der durch den Störungsschalter
23 zunächst einmal in Tätigkeit gesetzt wird und erst nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeitspanne mittels der Schalteinrichtung 21 die weitere Aufzeichnung unterbricht.
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Die Zeitkonstante dieses Zeitgebers 24 ist dabei kleiner gewählt,
als die Zeit, die die Magnetplatte 13 für eine volle Umdrehung benötigt, um an der
Magnetplatte 13 sowohl die Ereignisse vor dem Einschalten des Störungsschalters
23 als auch danach gespeichert zu erhalten. Beispielsweise entspricht die Zeitkonstante
des Zeitgebers 24 der Zeit für eine halbe Umdrehung der Magnetplatte 13 Bei der
Ausführung gemäß Fig, 2 besitzen Teile gleicher Funktion die selben Bezugszeichen,
wie in Fig. 1. Dabei veranschaulicht Fig 2 zunächst, daß eine Fernsehkamera 25 auch
hinter der Rücklehne des Lenkersitzes 6 angeordnet sein kann und ihre Aufnahmen
über einen Spiegel 26 macht, Dieser Spiegel 26 kann einfach so angeordnet sein,
daß er die durch die Windschutzscheibe 2 kommenden Strahlen gegen das Objektiv der
Fernsehkamera 25 lenkt. Es kann aber auch der Spiegel 26 mit zwei zueinander in
einem Winkel angeordneten Spiegelflächen 27, 28 versehen sein, sodaß ein ähnlicher
Effekt, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 erzielt wird, bei der das Blickfeld der
Fernsehkamera 12 auch das Bild des Rückspiegels 3 erfaßt. Es kann so beispielsweise
der Spiegel 27 nach vorne gegen die Windschutzscheibe 2 gerichtet sein, der Spiegel
28 hingegen gegen das hintere Fenster.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfihrungsbeispiel ist jedoch die
Fernsehkamera 25 zusätzlich zur Fernsehkamera 12 vorgesehen und hat den Zweck, Bilder
von der Seite des Fahrzeuges aufzunehmen. Demgemäß werden von der Fernsehkamera
25 Bilder erhalten, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, wobei die rechte Seite zur
linken am Kopf stehend abgebildet ist, Ebenfalls ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß
auf diese Weise die Geschehnisse an Kreuzungen leicht aufgenommen werden können.
Gewünschtenfalls ist es auch möglich, die Abtaststeuerung für die Fernsehkamera
25 so auszubilden, daß mit dem Ende der Abtastung
der Spiegelfläche
27 die Abtastrichtung umgekehrt wird, sodaß das Bild des Spiegels 28 nicht am Kopf
stehend aufgenommen wird und beim Abspielen der gespeicherten Bilder beide Teilbilder
leichter erkenntlich sind. Zur Umschaltung der Abtastrichtung kann beispielsweise
an der Kante zwischen den Spiegelflächen 27, 28 eine entsprechende Kennmarkierung
30 vorgesehen sein, wobei bei Auftreten dieser Kennmarkierung die Signal-Umschaltung
erfolgt. Es kann aber auch die Anordnung einfach so getroffen sein, daß die Abtastung
ab der Mitte des Bildes umgekehrt wird, in welchem Falle die Trennkante zwischen
den Spiegelflächen 27, 28 entsprechend auszurichten ist. Zu diesem Zweck sind gegebenenfalls
entsprechende Jusitereinrichtungen an der Halterung der Spiegelflächen 27, 28 vorgesehen.
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In Fig, 2 ist auch der die Kamera 25 und zweckmäßig auch die Fernsehkamera
12 steuernde Oszillator 29 dargestellt, der zweckmäßig mit dem Taktgeber 19 synchronisiert
ist, wie dies durch die strichliert gezeichnete Verbindungslinie angedeutet ist.
Diese Synchronisation ist nicht unbedingt erforderlich, weil gegebenenfalls eine
Unterbrechung der Speicherung eines Bildes gerade während eines Teils seiner Übertragung
an die Spsichereinrichtung in Kauf genommen werden kann, falls dies nicht bei jedem
gespeicherten Bild geschieht.
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Wie schon an Hand der Fig. 1 als Möglichkeit erwähnt, ist hier der
Meßwertgeber 16 über eine Signal-Umwandlungs und Ansteuerungsstufe 31 mit einem
vom Oszillator 29 gesteuerten Charaktergenerator 32 verbunden, über den die Meßwerte
in die Mischstufe 17 eingespeist werden, sodaß man beim Abspielen am Bildschirm
sichtbare Zeichen für die einzelnen Fahrdaten erhält, Gegebenenfalls kann aber die
Anordnung auch so getroffen sein, daß die Daten in der in Fig, 1 angedeuteten Weise
lediglich in digitaler Form dem Videosignal beigemischt werden und der Charaktergenerator
32 mit seiner Ansteuerstufe 31 am Empfangsgerät vorgesehen ist und erst beim Abspielen
des Endlosspeichers die gespeicherten digitalen Daten in am Bildschirm sichtbare
Zeichen umsetzt. Diese letztere Vorgangsweise hat den Vorteil, daß die digital gespeicherten
Daten weniger störungsanfällig sind.
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Wie bereits an Hand der Fig. 1 erwähnt, ist es auch möglich, die
Endlosspeichereinrichtung 13, 14, 15 auch während des Parkens laufen zu lassen.
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Im allgemeinen werden hiebei Vorgänge aus geringerer Entfernung als
während der Fahrt aufgenommen, Falls, was sinnvoll erscheint, die Fernsehkamera
12 bzw.
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25 mit einem Weitwinkelobjektiv ausgerüstet ist, bestehen bezüglich'der
Tiefenschärfe keinerlei Probleme, Es ist jedoch auch denkbar, daß die Entfernungseinstellung,
die Brennweite und/oder die Frequenz der Informationsraffung für die Zeit des Parkens
gegenüber, der Fahrt geändert werden, Wird die Entfernungseinstellung entsprechend
dem Vorschlag nach der DE-PS 1,152.627 mit der Geschwindigkeit verändert, so ergibt
sich bei der Geschwindigkeit "0" automatisch die kürzest mögliche Entfernungseinstellung.
Es kann jedoch die Anordnung auch so getroffen sein, daß die Umschaltung über das
Zündschloß 10 (Fig, 1 ) beim Abstellen des Fahrzeuges erfolgt, In Fig. 2 hingegen
ist eine andere Lösungsmöglichkeit dargestellt, wobei im Lenkersitz 6 ein durch
das Gewicht des Lenkers betätigter Umschalter 33 vorgesehen ist, durch den beim
Verlassen des Fahrzeuges der Taktgeber 19 auf eine geringere Frequenz umschaltbar
ist, Es ist dabei davon auszugehen, daß während des Parkens Störereignisse nicht
so häufig bzw. nicht in so rascher Folge auftreten können, wie während der Fahrt.
Dabei kann ein zum Störungsschalter 23 hinsichtlich seiner Schaltung und Funktion
analoger weiterer, nicht dargestellter Störungsschalter vorgesehen sein, der, allenfalls
über den Zeitgeber 24, die Schalteinrichtung 21, beispielsweise bei heftigeren Erschütterungen
öffnet, wie sie bei Kollisionen oder auch beim unbefugten Öffnen des Fahrzeuges
entstehen So kann bei entsprechend verborgener Anordnung der Fernsehkamera 12 bzw.
25 oft Einschließung der Endlosspeichereinrichtung 13, 14, 15 in einem nicht leicht
zugänglichen Gehäuse ein Fahrzeugdieb nach dem Wiederauffinden des Automobils gegebenenfalls
identifiziert werden, Besondere Bedeutung hat jedoch die Parküberwachung zur Identifizierung
von Beschädigern, insbesondere in Fällen von Fahrerflucht, Bei der Informationsraffereinrichtung
18 gemäß Fig. 2 ist bei Anordnung
zweier Fernsehkameras 12, 25
anstelle e r einfachen Schalteinrichtung 21 eine Umschalteinrichtung 21' vorgesehen,
sodaß wechselweise die Signale der Fernsehkamera 12 oder die der Kamera 25 gespeichert
werden. Hiedurch ergibt sich eine Vereinfachung insoferne als nicht für jede der
beiden Kameras eine gesonderte Zettraffereinrichtung 18 vorgesehen sein muß. Anderseits
ergibt sich der Vorteil, daß durch die abwechselnde Speicherung der Bilder der einen
oder anderen Fernsehkamera ein zeitlicher Zusammenhang zwischen den jeweiligen Bildfolgen
leichter erkennbar ist. Falls, wie schon vorgeschlagen wurde, eine Mehrzahl von
Kameras, beispielsweise vier, vorgesehen sein soll, so könnte die Umschalteinrichtung
21 als Drehschalter oder in Form eines Schieberegisters nacheinander die Ausgänge
der jeweiligen Fernsehkameras an die Mischstufe 17 anschalten.
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Bei der Speicherung der Bilder treten zwei verschiedene, einander
wt.dersprechende Forderungen auf: einerseits soll die Speichereinrichtung möglichst
klein und unkompliziert gehalten werden, anderseits will man unter Umständen einen
Überblick über einen möglichst großen Zeitraum erhalten. Versucht man eine Lösung
für diese einander widersprechende Forderungen darin zu finden, daß die gespeicherte
bzw. zu speichernde Information entsprechend stark geraftt wird, so tritt die Gefahr
auf, daß gerade für den Zeitraum eines Störereignisses nicht genügend Informationen
für die Identifizierung bzw, die Rekonstruktion vorliegen. Wüßte man im vorhinein,
wann ein Störereignis auftreten wird, so könnte man die Zeitraffereinrichtung 18
während dieses Zeitraumes für eine geringere Raffung und eine bessere zeitliche
und optische Auflösung steuern. Eine Lösung dieses Problemes ergibt sich dadurch,
daß zwar die Aufnahmen mit voller zeitlicher oder bildpunktmäßiger Auflösung erfolgen,
daß aber eine Auswahleinrichtung mit der Endlosspeichereinrichtung zum nur selektiven
Speichern der Bildinformationen im Zeitbereich des Störereignisses mit größerer
Informationsdichte als außerhalb dieses Zeitbereiches vorgesehen ist. Dies kann
nun so erfolgen, daß der Antrieb des Schrittmotors 15 mirkoprozessorgesteuert ist
und nach einem vorbestimmten in einem Festwertspeicher ( ROM ) enthaltenen Programm
ausgewählte Bilder aus der auf der Magnetplatte
13 enthaltenen
Aufzeichnung gelöscht bzw. durch neue ersetzt werden. Statt der mechanischen Auswahl
durch entsprechenden Antrieb des Schrittmotors 15 kann aber auch die Auswahl elektronis
ch durchgeführt werden, wenn anstelle eines Magnetspeichers 13 ein Halbleiterspeicher
verwendet wird. Zur Zeit sind Halbleiterspeicher mit einer Speicherdichte bis zu
256 Kbit auf den Markt gekommen, sodaß es denkbar ist, jedes Bild mit 67 Bildpunkten
und 50 Zeilen aufzuzeichnen, wobei jedem Bildpunkt zur Abstufung der Helligkeit
vier Bit zugeordnet sind. Somit werden für jedes Bild 13,400 Bits benötigt, wobei
sich für eine Anzahl von 18 Bildern eine Gesamtzahl von 241.000 Bits ergibt, wobei
der Rest für die Einspeicherung der Fahrdaten verwendet werden, kann, Diese verhältnismäßig
geringe optische Auflösung mag für Identifizierung und Rekonstruktionszwecke ohne
weiteres ausreichen.
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Die Arbeitsweise der Auswahleinrichtung wird an Hand eines Ausfiihrungsbeispieles
mit einem nur 10 Speicherplätze für 10 verschiedene Bilder enthaltenden Endlosspeicher
an Hand der folgenden Tabelle erläutert.
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TABELLE 10 Speicherplätze Speicherinhalt/Bilder 1)Bild 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 1 - 10 2)Bild 11 12 13 14 15 2, 4, 6, 8, 10; 11, 12, 13, 14, 15 3)Bild
16 17 18 4, 6, 10; 11, 12, 14, 15; 16, 17, 18 4)Bild 19 20 4, 6, 10; 11, 14, 15;
16, 17, 19, 20 5)Bild 21 4, 10, 11, 14 - 17, 19 - 21 6)Bild 22 23 24 25 26 11, 14,
15; 17; 19; 22 - 26 7)Bild 27 28 29 11, 14, 17, 22, 23, 25 - 29 8)Bild 30 31 11,
14, 17, 22, 25 - 28, 30, 31 9)Bild 32 11, 17, 22, 25 - 28, 30 - 32 10)Bild 33 34
35 36 37 22, 25, 26, 28, 30, 33 - 37
In der Tabelle ist die Aufzeichnung
von zehn Bildfolgen mit den Bildern 1 bis 37 nacheinander auf zehn Speicherplätzen
in zehn aufeinanderfolgenden Schritten schematisch veranschaulicht. Im ersten Schritt
werden die ersten zehn Bilder in die zehn Speicherplätze eingetragen, Falls in diesem
Augenblick ein Störereignis auftritt bzw. die weitere Speicherung neuer Bilder und
die Löschung alter Bilder abgeschaltet wird, sind somit im Speicher die Bilder 1
bis 10 enthalten, In der zweiten Bildfolge werden jedoch die Bilder 11 bis 15 jeweils
unter Auslassung eines Speicherplatzes anstelle des ersten, dritten, fünften, siebenten
und neunten Bildes eingetragen, Wird zu diesem Zeitpunkt die weitere Einspeicherung
von Bildern abgeschaltet, so befinden sich aus der ersten Bikifolge noch die Bilder
2, 4, 6, 8 und 10 im Endlosspeicher, sodaß die erste Bildfolge nur mehr mit geringerer
zeitlicher Auflösung, d. h. also in geraffterer Form enthalten ist, als die Bilder
10 bis 15 aus dem Zeitbereich des Störereignisses.
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Während in der zweiten Bildfolge die Bilder 11 bis 15 mit jeweils
'nem Abstand von einem Speicherplatz eingetragen wurden, vergrößert sich dieser
Abstand in der dritten Bildfolge auf zwei Speicherplätze, sodaß das sechszehnte
Bild anstelle des zweiten, das siebzehnte anstelle des dreizehnten und das achtzehnte
anstelle des achten Bildes eingetragen wird. Zu diesem Zeitpunkt sind somit aus
der ersten Bildfolge noch die Bilder 4, 6, 10 enthalten. Dies bedeutet, daß aus
der vollständigen ersten Bildfolge die ersten drei Bilder, dann das fünfte Bild
und anschließend wiederum drei Bilder, nämlich das siebente, achte und neunte fehlen.
Dies unregelmäßige Auswahl kann aber sicher in Kauf genommen werden, zumal die erste
Bildfolge ja bereits verhältnismäßig weit zurückliegt Dagegen ist die zweite Bildfolge
bis auf das Bild 13 fast vollständig erhalten, und das gleiche gilt für die dritte
Bildfolge, sodaß aus dem Zeitbereich eines Störereignisses die ununterbrochene Folge
des vierzehnten bis zum achtzehnten Bild zur Verfügung steht, wogegen die Bilder
aus früheren Zeltbereichen eine immer geringer werdende zeitliche Auflösung aufweisen,
Die
vierte Bildfolge besteht nur noch aus den Bildern 19, 20, zwischen denen vier Speicherplätze
freibleiben, wogegen der Abstand vom zwanzigsten bis zum einundzwanzigsten Bild
der fünften Bildfolge acht Speicherplätze beträgt. Demgemäß wachsen die Abstände
der einzelnen Bilder voneinander von der zweiten bis zum fünften Bild in einer geometrischen
Reihe von ein bis acht Speicherplätzen an. Noch am Ende der fünften Bildfolge sind
aus der ersten Bildfolge die Bilder 4 und 10 und aus der zweiten Bildfolge die Bilder
11, 14 und 15 vorhanden, Von der dritten Bildfolge fehlt lediglich das Bild 18,
wogegen die Reihe der Bilder 19 bis 21 wieder vollständig im Speicher vorhanden
ist.
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In der sechsten Bildfolge wiederholt sich das Programm, d. h.
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zwischen jedem Bild bleibt ebenso wie in der zweiten Bildfolge ein
Speicherplatz frei. Das Programm wird lediglich um ein Bild versetzt begonnen. So
werden die Bilder 22 bis 26 eingespeichert, sodaß am Ende der sechsten Bildfolge
kein einziges Bild der ersten Bildfolge mehr enthalten ist, sondern nur mehr die
Bilder 11, 14 und 15 der zweiten Bildfolge, das Bild 17 der dritten und das Bild
19 der vierten Bildfolge Auch hier wiederum bleibt gesichert, daß die Zeitraffung
für länger zurückliegende Zeitabschnitte größer ist, als für den Zeitbereich eines
gegen Ende der sechsten Bildfolge auftretenden Störereignisses.
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Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die Auflösungsverteilung im
wesentlichen auch während der siebenten, achten und neunten Bildfolge eingehalten
wird, wogegen die zehnte Bildfolge mit den Bildern 33 bis 37 das Programm entsprechend
der zweiten Bildfolge wiederholt. Auf diese Weise ergibt sich eine Teilung der zeitlichen
Auflösung, wie sie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Dabei ist auf der Ordinate die Bildfrequenz
f, auf der Abszisse t eingetragen. Falls der Störungsschalter 23 die Schalteinrichtung
21 (Fig. 1 ) über einen Zeitgeber 24 betätigt, so ergeben sich auch Bilder nach
dem Auftreten eines Störereignisses S während eines Zeitraumes t Dieser Zeitabstand
r entspricht der Zeitkonstante des Zeitgebers 24. Es ist ersichtlich, daß im Zeitbereich
des Störereignisses die
Bildfrequenz ( es könnte auch die Bildpunktfrequenz
oder die Zeilenfrequenz sein ) am größsten ist, Gewünschtenfalls kann das Programm
auch so ausgelegt sein, daß bei größerer Speicherkapazität und größerer Zeitkonstante
T die Auflösungsfrequenz mit zunehmendem Abstand von dem Störereignis S wiederum
geringer wird, wie dies mit strichlierten Linien in Fig. 4 angedeutet ist. Hiezu
ist es erforderlich, daß der Störungsschalter 23 auch das Programm entsprechend
umsteuert.
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Wenn gemäß Fig, 4 auch mit zunehmendem Zeitabstand vom Störereignis
S eine Verminderung der Auflösungsfrequenz in mehreren Stufen eingezeichnet ist,
so ist es klar, daß insbesondere bei Veränderung der optischen, z, B. bildpunktmäßigen
Auflösung diese Stufen sehr klein werden bzw, die Abnahme der Auflösungsfrequenz
praktisch stetig erfolgen kann, Des gleichen kann in einer vereinfachten Ausführung
die Abnahme der Frequenz in nur einer einzigen Stufe durchgeführt werden, etwa in
dem anschließend an die zweite Bildfolge (siehe Tabelle ) sofort eine Versetzung
bei gleichbleibendem Programm entsprechend der sechsten Bildfolge vorgenommen wird.
Die Wahl des Programmes liegt somit weggehend im Belieben des Fachmannes und hängt
von dem beabsichtigten Aufwand, der gegebenen Speicherkapazität, dem Anwendungsfall
usw, ab. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung
selbstverständlich nicht nur in Fahrzeugen, sondern auch für andere zu Uberwachende
Vorgänge oder Objekträume verwendet werden kann, Um eine bessere Auflösung vor und
im Zeitbereich eines Störereignisses zu erhalten, ist auch eine andere Vorgangsweise
möglich, die nachstehend an Hand der Fig. 5 erläutert wird. Auch hier sind Teile
gleicher Funktion mit den selben Bezugszeichen versehen, wie in den vorigen Figuren.
Unterschiedlich ist zunächst, daß die Endlosspeichereinrichtung aus zwei voneinander
getrennten Endlosspeichern 34, 35 gebildet ist, In der in Fig. 5 dargestellten Ausführung
ist dabei der Endlosspeicher 35 größer ausgebildet als der Endlosspeicher 34. Es
können
jedoch beide Endlosspeicher 34, 35 zu einem einzigen, manschettenartigen
Endlosband vereinigt sein, wobei dem einen Endlosspeicher 34 eine Spur, dem anderen
Endlosspeicher 35 eine andere Spur des gleichen Bandes zugeordnet ist. Unterschiedlich
gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, ist vor allem, daß die
Informationsraffereinrlchtung 18 nicht unmittelbar der Mischstufe 17 nach - bzw.
-
der ersten Endlosspeichereinrichtung 34 vorgeordnet ist, sondern in
der Leitung zwischen den beiden Endlosspsichereinrichtungen 34, 35 liegt. Dadurch
werden zunlGchst einmal sämtliche von der Fernsehkamera 12 aufgenommenen Bilder
ungerafft, über den Verstärker 22a und den Aufzelchnungskopf 14a auf das Endlosband
13a des Endlosspeichers 34 aufgezeichnet. Das Endlosband 13a bewegt sich dabei im
Sinne des Pfeiles 36, Bevor aber eine vorbestimmte Stelle des Bandes 13a neuerdings
den Aufnahmekopf 14a erreicht9 werden die darauf gespeicherten Signale von einem
Wldergabkopf 37 aufgenommen und über einen Vorverstärker 22 und die Schalteinrichtung
21 dem Endlosspeicher 35 zugeführt, wo die Signale in einem weiteren Verstärker
22b verstärkt und mittels eines Aufzeichnungskopfes 14b auf ein endloses Magnetband
13b aufgezeichnet werden. Der Inhalt bzw. die Auflösung dieses Magnetspaicherbandes
13b wird dabei durch die Informatlonsraffereinrichtung 18 bestimmt, die wiederum
- gesteuert durch den Taktgeber 19 - periodisch Teile der Information ausläßt. Dabei
kann in gleicher Weise wie in Fig. 1 die Schalteinrichtung 21 jeweils auch den Motor
159, beispielsweise vorzugsweise einen Schrittmotor über eine Ansteuerungsschaltung
38 ein- und ausschalten.
-
Der Endlosspeicher 35 weist übrigens auch einen vor dem Aufnahme
-kopf 14b gelegenen Wledergabekopf 37', über den der Inhalt des Speicherbandes 13b
beispielsweise einem Monitor zur Rekonstruktion oder Identifizierung bestimmter
Ereignisse und Personen zuführbar ist, auf.
-
Bei Auftreten eines Störereignisses wird der Störungsschalter 23
betätigt, Falls dies nur für kurze Zeit geschieht, kann dem Störungsschalter eine
bistabile Kippstufe 39 nachgeschaltet sein, die beispielsweise einen Thyristor enthält,
Nach dem Einschalten dieser Kippstufe 39 geschieht zweierlei: Einerseits
wird
dadurch der Taktgeber 19 dermaßen auf Dauerbetrieb geschaltet, daß die Schalteinrichtung
21 ständig geschlossen bleibt. Dadurch werden nun sämtliche im Speicherband 13a
aus dem letzten Zeitabschnitt unmittelbar vor dem Störereignis gespeicherten Bilder
ungerafft auf den größer ausgebildeten Endlosspeicher 35 übertragen, der ja bereits
aus dem vorherigen Zeitabschnitt geraffte Informationen enthält.
-
Gleichzeitig mit der Betätigung des Störungsschalters 23 wurde über
die Kippstufe 39 auch der Zeitgeber 24 betätigt, der nach einer vorbestimmten Zeitkonstante,
die vorzugsweise größer ist als einem Umlauf des Magnetbandes 13a entspricht, den
Motor 15' abschalten. Dadurch, daß die Zeitkonstante des Zeitgebers 24 größer bemessen
ist, als für einen vollständigen Umlauf des Speicherbandes 13a benötigt wird, werden
auf das Speicherband 13b nicht nur die Bilder aus dem letzten Zeitatschnitt vor
dem Störereignis, sondern auch Bilder aus dem Zeitabschnitt nach dem Störereignis
ungerafft übertragen, sodaß das Speicherband 13b letztlich analog zum Diagramm nach
Fig. 4 - geraffte Bildfolgen aus der weiter zurückliegenden Zeit vor den Störereignis
- ungeraffte Bildfolgen aus der Zeit kurz vor dem Störereignis und - ungeraffte
Bildfolgen aus der Zeit kurz nach dem Störereignis enthält. Zum Unterschied von
Fig 4 ergibt sich dabei jedoch lediglich eine einzige Abstufung in der Frequenz
der ungerafften und gerafften Bildfolgen, doch können selbstverständlich anstelle
zweier Speicher 34, 35 auch eine Mehrzahl von Speichern vorgesehen sein, zwischen
welchen jeweils eine weitere Raffung vorgenommen wird. Die jeweils weiteren Informatlonsraffereinrichtungen
können dabei aus einem gemeinsamen Taktgeber, gegebenenfalls mit nachgeschalteten
F re quenzte ilern gesteuert werden. Wie erwähnt, ist es ebenso möglich, sämtliche
Endlosspeicher 34, 35 zu einem gemeinsamen, manschettenartigen Band zu vereinen,
wobei gegebenenfalls
die Anordnung so getroffen ist, daß der Aufnahmekopf
14a dem manschettenartigen Band gerätefest gegenüberliegt, wogegen der Aufnahmekopf
14b quer zum Band verschiebbar ist, sodaß sich eine schraubenlinienförmige Aufzeichnung
wenigstens über zwei volle Schraubenganghöhen ergibt, worauf allenfalls der Aufnahmekopf
14b rasch wieder in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird.
-
In gleicher Weise können weitere Aufnahmeköpfe dem gleichen Band zur
Bildung weiterer Endlosspelcher zugeordnet sein, wobei vorzugsweise durch Verschieben
dieser Köpfe quer zur Breite des Bandes eine Verlängerung der Auzeichnungsspur erzielbar
ist. So kann, wie gesagt, der Aufzeichnungskopf 14a zur Bildung einer, einzigen,
in sich geschlossenen Aufzeichnungsspur vorgesShen, der Aufzelchnungskopf 14b zur
Bildung einer über zwei Umdrehungen des Magnetbandes 13a reichenden Spiralspur verschiebbar
und ebenso für einen dritten Speicher ein weiterer Aufzeichnungskopf zur Bildung
einer über vier Umdrehungen des Magnetbandes 13a reichenden Spiralfeder ebenfalls
entsprechend verschiebbar sein, Eine ähnliche Ausführung wie in Fig. 5 ist in Fig.
6 dargestellt.
-
Dabei sind jedoch die Speicher 34, 35 durch llalbleiterspeicher 34',
35' ersetzt.
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Der die Rolle eines Zwischenspetchers bildende Halbleiterspeicher
34' ist dabei von einem Schieberegister insbesondere in Form eines Ladungskopplers
oder einer Eimerkette ausgebildet, Ebenso wie in Fig. 5 wird der Zwischenspeicher
34' ungerafft aufgefüllt und der Inhalt jeweils in den Hauptspeicher 35' überspielt,
wobei die Schalteinrichtung 21 der Zeitraffereinrichtung in Funktion tritt.
-
Eine geringfügige Änderung der Schaltung ist dabei insoferne gegeben,
als für sämtliche Baugruppen ein gemeinsamer Taktoszillator 19 vorgesehen ist, der
zur Steuerung der Schaltstufe 21 einen Frequenzteiler 19a aufweist, Dieser Frequenzteiler
ist zur dauernden Schließung der Schaltstufe 21 beim Aufteten eines Störereignisses
mittels einer vom Störungsschalter 23 bzw. der Kippstufe 39 steuerbaren Überbrückungsschaltung
40 selbst als bistabile Kippstufe ausgebildet sein, sodaß die Kippstufe 39 entfällt
Selbstverständlich kann die Kippstufe 39 immer dann
entfallen,
wenn der Schalter 23 nach dem Auftreten eines Störereignisses ständig in einer vorbestimmten
Offen- oder Geschlossenlage verbleibt.
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Gleichzeitig mit der iJberbrückung des Frequenzteilers 19a durch
die Überbriickungsschaltung 40 wird über den Stoungsschalter 23 auch eine Schaltstufe
41 betätigt, die nun eine Zählstufe 24a einschaltet Die Zählstufe 24a enthält ständig
Taktsignale des Taktoszillators 19 und schaltet nach Erreichen eines vorbestimmten
Zählerstandes den Hauptspeicher 35' ab, Somit stellt die Zählstufe 24a einen Zeitgeber
analog zur monostabilen Kippstufe 24 in den vorher beschriebenen Ausfiihrungsbeis
plelen dar, Dementsprechend besitzt der Hauptspeicher 35' drei Eingänge, wobei über
einen Eingang 42 die Signale aus dem Zwischenspeicher 34' eingespeichert werden,
über einen Eingang 43 die Weiterschaltung und über einen weiteren Steuereingang
44 die Abschaltung erfolgt, Am Ausgange des Hauptspeichers 35' kann eine Umschaltstufe
21a einer weiteren Informationsraffereinrichtung vorgesehen sein, die von einem
weiteren Frequenzteiler 19b angesteuert wird, Gegebenenfalls kann aber auch der
Frequenzteiler 1 9a unmittelbar die Schaltstufe 21a steuern. Am Ausgange der Schaltstufe
21a kann ein Magnetbandaufnahmegerät 45 herkömmlicher Art vorgesehen sein, in dem
ein ausgewählter Anteil der Bildinformation zu Dokumentations-und Archivzwecken
abgespeichert wird (beispielsweise nach einem Verkehrsunfall durch die Behörde).
-
Falls die Fernsehkamera 12 selbst röhrenlos mit einem Festkörperaufnahmeschirm
ausgestattet ist, kann der Zwischenspeicher 34' auch unmittelbar in der Kamera als
?'eil dieses Festkörperschirmes vorgesehen sein, wobei zum Auslesen des Inhaltes
dieses Zwischenspeichers durch die Zeitraffereinrichtung periodisch ein in der Kinotechnik
üblicher Verschluß den Lichteinfall abdeckt. Ferner ist es möglich, durch den Störungsschalter
23 auch eine Umschaltung in der Aufnahmebildfrequenz zu bewirken, sodaß etwa bei
der Ausführung gemäß Fig 1 nach dem Auftreten des Störereignisses der Taktgeber
19 rascher arbeitet oder in der Art der Fig. 5 und 6 überhaupt auf Dauerbetrieb
umgeschaltet wird.