WO2015139693A1 - Verfahren zur speicherung von bilddaten einer kamera in einem unfalldatenspeicher eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur speicherung von bilddaten einer kamera in einem unfalldatenspeicher eines fahrzeugs Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for storing image data of a camera in an accident data memory of a
  • the invention also relates to a Horda ⁇ disk memory for carrying out the method according to the invention.
  • Accident data storage are known from the prior art.
  • DE 42 21 280 C2 describes an accident data memory with a ring memory in which the image data generated by an image camera are stored.
  • the storage of the image data in the ring memory is interrupted after a specified period of time to be read out for the evaluation of an accident process.
  • other data relevant for the reconstruction of the accident process such as driving parameters, vehicle operating condition data and driver status data are also stored.
  • the recording of the data also includes data on the position of the vehicle, such as a roadway width, a Fahrbahnkrüm- mung, a relative lateral position of the vehicle to the Fahr ⁇ web edges, a yaw angle, a pitch angle and a roll angle of the vehicle. Further, such data may relate to the vehicle environment, such as road signs, roadway texture, position, size, distance and relative velocity of other objects, for example. Cars, pedestrians and Mo ⁇ tortex.
  • a disadvantage of these known methods is that a high storage requirement arises for carrying out these methods.
  • object of the invention ⁇ a method for storing image data of a camera enclosed in an accident data memory of the vehicle with substantial Licher reduce the memory requirement for large amounts of data.
  • Such a method for storing image data of a camera in an accident data memory of a vehicle is characterized by the following method steps: a) performing an object recognition by means of the image data, b) compressing the image data by means of a lossy compression method,
  • the amount of data accumulating for storage is considerably reduced, without the data required for the reconstruction of an accident process being lost.
  • Compression saves the image data in a reduced form and thus achieves a significant reduction in storage space, with only the object objects being completely stored for the detected objects.
  • the compression can be increased so much because of having recorded object data revealing again the objects can be reconstructed, that Listebil ⁇ must not be stored with the.
  • the data in the storage unit are stored statically, so that overwriting of the data is inhibited to use this data to a recon ⁇ constructive tion, for example. To perform an accident scene.
  • odometstoff data of the vehicle and its position data are stored in addition to the compressed image data and the object data.
  • the advantage is that the object data from the storage unit are read from ⁇ to reconstruct the accident scene and by means of a suitable method for generating synthetic image with the aid of
  • Odometric data of the vehicle and its position data the accident scene can be visualized very well. These odometrical data of the vehicle as well as its position data thus serve to supplement the environment of the vehicle which is not sensed by sensors.
  • the object recognition comprises the detection of moving objects of the vehicle environment.
  • moving objects are eg. Cars, Fahrrä ⁇ of, pedestrians, wheelchairs or pets.
  • object recognition preferably also includes the detection of static objects of the vehicle environment.
  • static objects of the vehicle environment are, for example, lanes, traffic signs, buildings, etc.
  • a ring memory for the memory unit, whereby the memory structure is predetermined.
  • the trigger signal by means of an airbag device, an emergency braking device and / or a sensor unit of the vehicle generated.
  • a trigger signal is thus generated in connection with the triggering of an airbag, emergency braking or the achievement of a predetermined acceleration threshold of an acceleration sensor.
  • the trigger signal it is also possible for the trigger signal to be triggered manually by a vehicle occupant of the vehicle, wherein the triggered trigger signal causes the data of the memory unit to be stored on a mobile storage medium.
  • the triggered trigger signal causes the data of the memory unit to be stored on a mobile storage medium.
  • Triggered triggering for example, already past and recorded while driving events record.
  • a memory card can be used as a mobile storage medium.
  • the inventive method can be advantageously carried out by means of an accident data memory, which is equipped kitchens ⁇ tet with an image ⁇ camera, an object detection unit, a compression unit and ⁇ a ring memory as a storage unit.
  • Figure 1 is a pictogram for explaining the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows by way of example an environmental scene SZ as recorded by a camera 2 of an accident data memory 10 of a vehicle (not shown). The structure of such an accident data memory 10 is shown in FIG.
  • the image data generated by the camera 2, for example the environmental scene SZ, are fed both to an evaluation unit 3 as an object recognition unit and to a compression unit 4.
  • the output data of this object recognition ⁇ unit 3 and the compression unit 4 are letge ⁇ passes to a ring memory 1 as a storage unit for storage. Furthermore, this ring memory 1 and sensor signals of a vehicle sensor 5, for example.
  • the captured by the camera 2 image data of the surrounding scene SZ are stored as raw data from the compression unit 4 in re ⁇ du fashioner form.
  • Such compression methods are known. Thus, for example, only every nth image is compressed and stored with such a compression method, so that only a small memory space is required for this.
  • object recognition unit 3 powerful algo ⁇ rithms are 3.1 and 3.2 both for object detection of mobile objects such as vehicles, bicycles, pedestrians in wheelchairs rer, animals or how the dargestell ⁇ th in the surrounding scene SZ vehicles Pkwl and PKW2 and for object recognition of static objects of the vehicle environment, such as traffic signs chen, or installed in the surrounding scene SZ lanes L and buildings in the form of a building G installed.
  • mobile objects such as vehicles, bicycles, pedestrians in wheelchairs rer, animals or how the dargestell ⁇ th in the surrounding scene SZ vehicles Pkwl and PKW2 and for object recognition of static objects of the vehicle environment, such as traffic signs chen, or installed in the surrounding scene SZ lanes L and buildings in the form of a building G installed.
  • the mobile objects Pkwl, Pkw2 and the static objects L and G are recognized and their object data stored together with the compressed image data in the ring memory 1. Since these objects are tracked over several image frames, their object data can be stored over a longer period of time without having to use additional memory space.
  • the object odometric data of the vehicle generated by the vehicle sensor 5 and the Positionsda ⁇ th of the GPS receiver 6 is stored in the ring memory. 1 As shown schematically in Figure 1, this Whether ⁇ jekt flowers can be read out from the accident data memory 10 and are visualized by means of a suitable device for generating synthetic image than ambient scene SCC.
  • the reading out of the data from the ring memory 1 can take place, for example, via a data bus of the vehicle or via an on-board diagnostic interface.
  • the triggering for the static storage of the data and thus the prevention of the overwriting of the data in the non-volatile ring memory 1 takes place by generating a trigger signal, for example from a passive or active Safety device, such as airbag device, emergency braking device, etc. and / or a sensor unit, for example.
  • An acceleration sensor of the vehicle Thus, for example, the triggering of an airbag or emergency braking or the exceeding of a predetermined acceleration threshold leads to the generation of the trigger signal.
  • the trigger for the static Abspei ⁇ manuals of the data in the ring memory 1 manually run by a driver or a passenger of the vehicle to interesting while driving, but already to accommodate past events.
  • the data could be read from the ring memory 1 and stored in a memory card 7, which could be removed, for example, by the driver after the trip.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera (2) in einem Unfalldatenspeicher (10) eines Fahrzeugs mit folgenden Verfahrensschritten: a) Durchführen einer Objekterkennung mittels der Bilddaten, b) Komprimieren der Bilddaten mittels eines verlustbehafteten Komprimierungsverfahrens, c) Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten der aus den Bilddaten erkannten Objekte (G, Pkw1, Pkw2, L) in einer Speichereinheit (1) in einer vorgegebenen Speicherstruktur, d) Überschreiben der Daten in der Speichereinheit (1) ab einer vorgegebenen Datenmenge, und e) statisches Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten aufgrund eines Triggersignals.

Description

Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera in einem Unfalldatenspeicher eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera in einem Unfalldatenspeicher eines
Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Unfallda¬ tenspeicher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens . Unfalldatenspeicher sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt bspw. die DE 42 21 280 C2 einen Unfalldatenspeicher mit einem Ringspeicher, in welchem die von einer Bildkamera erzeugten Bilddaten gespeichert werden. Bei einem auslösenden Ereignis wird die Speicherung der Bilddaten in dem Ringspeicher nach einer festgelegten Zeitspanne unterbrochen, um zur Auswertung eines Unfallvorganges ausgelesen zu werden. Zusätzlich zu den Bilddaten werden noch andere für die Rekonstruktion des Unfallvorganges relevante Daten, wie Fahrparameter, Fahrzeugbetriebszustandsdaten und Fahrerzu- Standsdaten gespeichert.
Ferner ist aus der DE 199 39 468 AI ein Verfahren zur Steuerung einer Aufzeichnung eines Unfalldatenspeicher in Kraftfahrzeugen bekannt. Bei diesem Verfahren werden zur Steuerung der Aufzeichnung des Unfalldatenspeichers im Fahrzeug vorhan¬ dene Sicherheitssysteme berücksichtigt, indem entsprechend einem vorgegebenen Schema das Videosignal analysiert und be¬ wertet bzw. ein Bewertungssignal erzeugt wird. Das Bewer¬ tungssignal dient zur Festlegung eines Zeitraums der Auf- Zeichnung des Unfalldatenspeichers mittels eines Kennfeldes. So werden Daten eines Sicherheitssystems des Fahrzeugs be¬ nutzt, die im Rahmen einer Fahrbahnerkennung, einer dynamischen Lenkunterstützung, einer Objekterkennung, einer Ver- kehrszeichenerkennung oder einer automatischen Scheinwerfersteuerung erzeugt wurden. In die Erzeugung des Kennfeldes zur Festlegung des Zeitraums der Aufzeichnung fließen auch fahrzeuginterne Daten, wie ein Airbagsignal , eine Fahrzeugge- schwindigkeit , ein Bremssignal, ein Fahrtrichtungssignal, ein Beschleunigungssignal oder ein Motorlagensignal ein.
Die Aufzeichnung der Daten umfasst auch Daten zur Position des Fahrzeugs, wie eine Fahrbahnbreite, eine Fahrbahnkrüm- mung, eine relative Laterallage des Fahrzeugs zu den Fahr¬ bahnrändern, einen Gierwinkel, einen Nickwinkel und einen Wankwinkel des Fahrzeugs. Ferner können auch solche Daten das Fahrzeugumfeld betreffen, wie Verkehrszeichen, eine Fahrbahnbeschaffenheit, Position, Größe, Entfernung und Relativge- schwindigkeit anderer Objekte, bspw. Pkw, Fußgänger und Mo¬ torräder .
Als Nachteil dieser bekannten Verfahren kann angesehen werden, dass zur Durchführung dieser Verfahren ein hoher Spei- cherbedarf entsteht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er¬ findung ein Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera in einem Unfalldatenspeicher eines Fahrzeugs mit erheb- licher Reduzierung des Speicherbedarfs für große Datenmengen anzugeben .
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma¬ len des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera in einem Unfalldatenspeicher eines Fahrzeugs zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus: a) Durchführen einer Objekterkennung mittels der Bilddaten, b) Komprimieren der Bilddaten mittels eines verlustbehafteten Komprimierungsverfahrens ,
c) Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten der aus den Bilddaten erkannten Objekte in einer Speichereinheit in einer vorgegebenen Speicherstruktur,
d) Überschreiben der Daten in der Speichereinheit ab einer vorgegebenen Datenmenge, und
e) statisches Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten aufgrund eines Triggersignals.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zur Speicherung anfallende Datenaufkommen erheblich reduziert, ohne dass die für die Rekonstruktion eines Unfallvorganges erforderlichen Daten verloren gehen. Durch die Kompression werden die Bilddaten in reduzierter Form gespeichert und damit eine erhebliche Speicherplatzminimierung erzielt, wobei nur für die erkannten Objekte deren Objektdaten zusätzlich vollständig gespeichert werden. Die Komprimierung kann wegen der mit aufgezeichneten Objektdaten, aus denen wieder die Objekte rekonstruierbar sind, so stark erhöht werden, dass Zwischenbil¬ der nicht mit abgespeichert werden müssen.
Mit einem Triggersignal werden die Daten in der Speichereinheit statisch gespeichert, so dass ein Überschreiben dieser Daten verhindert wird, um anhand dieser Daten eine Rekon¬ struktion, bspw. einer Unfallszene durchführen zu können.
In vorteilhafter Weise wird weiterbildungsgemäß zur Kompri¬ mierung der Bilddaten gemäß Verfahrensschritt b) nur jedes ri¬ te Bild aus den Bilddaten verwendet. Somit wird nur jedes ri¬ te Bild komprimiert und zusammen mit den Objektdaten ohne die Zwischenbilder zwischen den n-ten Bildern gespeichert. Damit kann eine hohe Komprimierung der Bilddaten erreicht werden, für die nur ein geringer Speicherplatz erforderlich ist, ohne dass Einbußen in einer späteren Rekonstruktion einer Unfallszene aus den Objektdaten in Kauf genommen werden muss.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden zusätzlich zu den komprimierten Bilddaten und der Objektdaten odometrische Daten des Fahrzeugs sowie dessen Positionsdaten gespeichert. Der Vorteil liegt darin, dass zur Rekonstruktion der Unfallszene die Objektdaten aus der Speichereinheit aus¬ gelesen werden und mittels eines geeigneten Verfahrens zur synthetischen Bilderzeugung unter Zuhilfenahme der
odometrischen Daten des Fahrzeugs sowie dessen Positionsdaten die Unfallszene besonders gut visualisiert werden kann. Diese odometrischen Daten des Fahrzeugs sowie dessen Positionsdaten dienen somit zur Ergänzung der sensorisch nicht erfassten Umgebung des Fahrzeugs.
Weiterbildungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Objekterken- nung die Erkennung von bewegten Objekten der Fahrzeugumgebung umfasst. Solche bewegte Objekte sind bspw. Fahrzeuge, Fahrrä¬ der, Fußgänger, Rollstuhlfahrer oder Tiere. Ferner umfasst die Objekterkennung vorzugsweise auch die Erkennung von statischen Objekten der Fahrzeugumgebung. Solche statische Ob- jekte der Fahrzeugumgebung sind bspw. Fahrspuren, Verkehrszeichen, Bebauung usw.
Vorzugsweise bietet es sich an, für die Speichereinheit einen Ringspeicher zu verwenden, wodurch die Speicherstruktur vor- gegeben ist.
Weiterhin wird nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung das Triggersignal mittels einer Airbageinrichtung, einer Notbremseinrichtung und/oder einer Sensorikeinheit des Fahrzeugs erzeugt. Ein solches Triggersignal wird somit in Verbindung mit der Auslösung eines Airbags, einer Notbremsung oder dem Erreichen einer vorgegebenen Beschleunigungsschwelle eines Beschleunigungssensors erzeugt.
Alternativ ist es weiterbildungsgemäß auch möglich, dass das Triggersignal manuell durch einen Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs auslösbar ist, wobei das ausgelöste Triggersignal eine Speicherung der Daten der Speichereinheit auf ein mobiles Speichermedium bewirkt. Damit kann während der Fahrt durch einen Fahrer oder einen Beifahrer des Fahrzeugs die
Triggerung ausgelöst werden, um bspw. bereits vergangene und während der Fahrt aufgetretene Ereignisse aufzunehmen. Eine Speicherkarte kann dabei als mobiles Speichermedium verwendet werden .
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Vorteil mittels eines Unfalldatenspeichers durchgeführt werden, der mit einer Bild¬ kamera, einer Objekterkennungseinheit, einer Komprimierungs¬ einheit und einem Ringspeicher als Speichereinheit ausgestat¬ tet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die bei¬ gefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Piktogramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figur 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Unfallda¬ tenspeichers zur Durchführung des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens . Die Figur 1 zeigt beispielhaft eine Umgebungsszene SZ, wie sie von einer Kamera 2 eines Unfalldatenspeichers 10 eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) aufgenommen wird. Die Struktur eines solchen Unfalldatenspeichers 10 ist in Figur 2 darge- stellt.
Nach Figur 2 werden die von der Kamera 2 erzeugten Bilddaten, bspw. der Umgebungsszene SZ sowohl einer Auswerteeinheit 3 als Objekterkennungseinheit als auch einer Komprimierungsein- heit 4 zugeführt. Die Ausgangsdaten dieser Objekterkennungs¬ einheit 3 und der Komprimierungseinheit 4 werden an einen Ringspeicher 1 als Speichereinheit zur Speicherung weiterge¬ leitet. Ferner werden diesem Ringspeicher 1 auch Sensorsignale einer Fahrzeugsensorik 5, bspw. einer
Beschleunigungssensorik sowie Positionsdaten des Fahrzeugs eines GPS-Empfängers 6, bspw. eines Navigationssystems zuge¬ führt .
Die von der Kamera 2 aufgenommen Bilddaten der Umgebungsszene SZ werden als Rohdaten von der Komprimierungseinheit 4 in re¬ duzierter Form gespeichert. Solche Komprimierungsverfahren sind bekannt. So wird bspw. nur jedes n-te Bild mit einem solchen Komprimierungsverfahren komprimiert und gespeichert , so dass nur ein geringer Speicherplatz hierfür erforderlich ist.
In der Objekterkennungseinheit 3 sind leistungsfähige Algo¬ rithmen 3.1 und 3.2 sowohl zur Objekterkennung von mobilen Objekten, wie Fahrzeuge, Fahrräder, Fußgänger, Rollstuhlfah- rer, Tiere oder wie die in der Umgebungsszene SZ dargestell¬ ten Fahrzeuge Pkwl und Pkw2 als auch zur Objekterkennung von statischen Objekten der Fahrzeugumgebung, wie Verkehrszei- chen, oder die in der Umgebungsszene SZ dargestellten Fahrspuren L und Bebauung in Form eines Gebäudes G installiert.
Mittels der Objekterkennungseinheit 3 werden die mobilen Ob- jekte Pkwl, Pkw2 sowie die statischen Objekte L und G erkannt und deren Objektdaten zusammen mit den komprimierten Bilddaten in dem Ringspeicher 1 abgelegt. Da diese Objekte über mehrere Bildframes getrackt werden, können deren Objektdaten über einen längeren Zeitraum gespeichert werden, ohne dass zusätzlicher Speicherraum belegt werden muss. Zusätzlich zu diesen Objektdaten werden die von der Fahrzeugsensorik 5 erzeugten odometrische Daten des Fahrzeugs und die Positionsda¬ ten des GPS-Empfängers 6 in dem Ringspeicher 1 gespeichert. Wie in Figur 1 schematisch dargestellt ist, können diese Ob¬ jektdaten aus dem Unfalldatenspeicher 10 ausgelesen werden und mittels einer geeigneten Vorrichtung zur synthetischen Bilderzeugung als Umgebungsszene SZK visualisiert werden. Da¬ bei werden die abgespeicherten Positionsdaten des Fahrzeugs und dessen odometrische Daten verwendet, um die nicht senso¬ risch erfasste statische Umgebungsszene SZK mit den Objekten Gk , Lk zu ergänzen. Gemäß Figur 1 sind in dieser rekonstru¬ ierten Umgebungsszene SZK auch die Fahrzeuge Pkwlk und Pkw2k als mobile Objekte visualisiert.
Das Auslesen der Daten aus dem Ringspeicher 1 kann bspw. über einen Datenbus des Fahrzeugs oder über eine Onboard-Diagnose- schnittstelle erfolgen. Die Triggerung für das statische Abspeichern der Daten und damit das Verhindern des Überschreibens der Daten in dem nichtflüchtigen Ringspeicher 1 erfolgt durch das Erzeugen eines Triggersignals, bspw. von einer passiven oder aktiven Sicherheitseinrichtung, wie Airbageinrichtung, Notbremseinrichtung usw. und/oder einer Sensorikeinheit , bspw. einer Beschleunigungssensorik des Fahrzeugs. So führt bspw. die Auslösung eines Airbags oder einer Notbremsung oder das Überschreiten einer vorgegebenen Beschleunigungsschwelle zur Erzeugung des Triggersignals.
Es ist auch möglich, die Triggerung für das statische Abspei¬ chern der Daten in dem Ringspeicher 1 manuell durch einen Fahrer oder einen Beifahrer des Fahrzeugs ausführen zu lassen, um während der Fahrt interessante, aber schon vergangene Ereignisse aufnehmen zu können. Hierzu könnten die Daten aus dem Ringspeicher 1 ausgelesen und in einer Speicherkarte 7 gespeichert werden, die nach der Fahrt bspw. vom Fahrer entnommen werden könnte.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Speicherung von Bilddaten einer Kamera (2) in einem Unfalldatenspeicher (10) eines Fahrzeugs mit fol¬ genden Verfahrensschritten:
a) Durchführen einer Objekterkennung mittels der Bilddaten,
b) Komprimieren der Bilddaten mittels eines verlustbehaf- teten Komprimierungsverfahrens,
c) Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten der aus den Bilddaten erkannten Objekte (G, Pkwl, Pkw2, L) in einer Speichereinheit (1) in einer vorgegebe¬ nen Speicherstruktur,
d) Überschreiben der Daten in der Speichereinheit (1) ab einer vorgegebenen Datenmenge, und
e) statisches Speichern der komprimierten Bilddaten und der Objektdaten aufgrund eines Triggersignals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Komprimierung der Bilddaten gemäß des Verfahrensschrittes b) nur jedes n-te Bild aus den Bilddaten verwen¬ det wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den komprimierten Bilddaten und der Objektdaten odometrische Daten sowie Positionsdaten des Fahrzeugs gespeichert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekterkennung die Erkennung von bewegten Objekten (Pkwl, Pkw2) der Fahrzeugumgebung umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekterkennung die Erkennung von statischen Objekten (G, L) der Fahrzeugumgebung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Speichereinheit ein Ringspeicher (1) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadur gekennzeichnet, dass das Triggersignal mittels einer
Airbageinrichtung, einer Notbremseinrichtung und/oder ei ner Sensorikeinheit des Fahrzeugs erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Triggersignal manuell durch einen Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs auslösbar ist, wobei das ausgelöste Triggersignal eine Speicherung der Daten der Speichereinheit auf ein mobiles Speichermedium bewirkt.
Unfalldatenspeicher (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Bildkamera (2), einer Objekterkennungseinheit (3), einer Kompri¬ mierungseinheit (4) und einem Ringspeicher als Speichereinheit ( 1 ) .
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