CN101167372A

CN101167372A - 异常检测装置

Info

Publication number: CN101167372A
Application number: CNA2006800141060A
Authority: CN
Inventors: 吉冈健司; 佐藤政喜
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: JP4814547B2; JP2006324996A; US8081212B2; US20090091622A1; WO2006123769A1; CN101167372B; EP1883252A1; EP1883252B1; EP1883252A4

Abstract

提供能够掌握图像信号的输入路径的异常原因的异常检测装置。该装置具有根据由摄像机(2)所输出的图像信号检测同步信号的同步检测电路(31)，还包括：异常检测电路(11)，基于从图像信号的输入路径所得到的第一直流信号电平是否高于预先所确定的第一阈值，从图像信号的输入路径所得到的第二直流信号电平是否低于预先所确定的第二阈值，以及通过同步检测电路(31)是否检测出同步信号，判断图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态中的哪一个状态。

Description

异常检测装置

技术领域

本发明涉及用于检测图像信号的输入路径异常的异常检测装置。

背景技术

以往，作为检测图像信号的输入路径的异常的异常检测装置，有如下的装置：由表示图像信号的规定比特数的并行信号所表达的逻辑值在一定时间内低于设定为暗时输出值以下的判定值时判定为故障，即使在并行信号的输入路径中的至少一条路经产生断路或者短路，也能够诊断为故障，而且不会使电路结构增大(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：特开平8-19007号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，以往的异常检测装置虽然能够将图像信号的输入路径的断路或者短路诊断为故障，但存在无法掌握图像信号的输入路径的异常的原因的问题。

本发明是为了解决以往的问题而完成的，其目的在于提供能够掌握图像信号的输入路径的异常的原因的异常检测装置。

解决课题的方案

本发明的异常检测装置构成为，具有根据由图像输出设备所输出的图像信号检测同步信号的同步检测电路，还包括：路径状态判断单元，基于从所述图像信号的输入路径所得到的第一直流信号电平是否高于预先所确定的第一阈值，从所述图像信号的输入路径所得到的第二直流信号电平是否低于预先所确定的第二阈值，以及通过所述同步检测电路是否检测出了所述同步信号，判断所述图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态中的哪一个状态。

根据该结构，本发明的异常检测装置基于第一直流信号电平是否高于第一阈值，第二直流信号电平是否低于第二阈值，以及通过同步检测电路是否检测出同步信号，判断图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态中的哪一个状态，因此能够掌握图像信号的输入路径的异常的原因。

另外，所述路径状态判断单元也可以在通过所述同步检测电路检测出所述同步信号的情况下，判断为所述输入路径处于正常状态。

此外，所述路径状态判断单元也可以在所述第一直流信号电平高于所述第一阈值时，判断为所述输入路径处于电源供给故障状态。

此外，所述路径状态判断单元也可以在所述第二直流信号电平低于所述第二阈值时，判断为所述输入路径处于接地线路故障状态。

此外，所述路径状态判断单元也可以在所述第一直流信号电平低于所述第一阈值，所述第二直流信号电平高于所述第二阈值，并且通过所述同步检测电路没有检测出所述同步信号的情况下，判断为所述输入路径处于开路状态。

此外，所述路径状态判断单元也可以将所述图像信号的输入路径的电压进行分压，从而分别得到所述第一直流信号电平以及所述第二直流信号电平。

此外，所述路径状态判断单元也可以在分别表示所述第一直流信号电平是否高于所述第一阈值，所述第二直流信号电平是否低于所述第二阈值，以及通过所述同步检测电路是否检测出了所述同步信号的信号中，通过由其中一个信号与其他两个信号的各自“或”组成的两个信号来表示所述图像信号的各个状态。

发明效果

本发明可以提供具有能够掌握图像信号的输入路径异常的原因的效果的异常检测装置。

附图说明

图1是本发明一实施方式的图像信号处理装置的方框图。

图2是表示构成本发明一实施方式的图像信号处理装置的异常检测电路的例子的方框图。

标号说明

1图像信号处理装置

2摄像机

3外部图像输出装置

4显示装置

10CPU

11异常检测装置

12第一图像信号缓冲器

13同步分离电路

14图像处理装置

15第二图像信号缓冲器

16图像选择开关

17视频放大器

18DRAM

19闪速存储器

20诊断存储器

30比较器

31同步检测电路

R1、R2、R3、R4、R5电阻

C1电容器

D1、D2、D3、D4二极管

ZD齐纳二极管

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在本实施方式中，对于设置在车辆上的、使通过摄像机和图像接收机等图像输出设备所输出的图像信号显示在显示装置上的图像信号处理装置中，应用了本发明的异常检测装置的例子进行说明。

图1表示应用了本发明一实施方式的异常检测装置的图像信号处理装置。

在图像信号处理装置1上连接有：对车辆后方进行摄像的摄像机2；导航装置；电视广播接收机以及DVD(Digital Versatile Disc)播放器等外部图像输出装置3；以及对通过图像信号处理装置1所处理的图像信号进行图像输出的显示装置4。

摄像机2具有用于取得图像的透镜及CCD(Charged Coupled Device)传感器，由CCD传感器的检测信号来生成图像信号。这里，图像信号可以是复合信号、RGB信号、YUV信号，或者其他格式的信号。

显示装置4具有不劳思管和液晶显示器等显示部分，将图像信号图像输出到显示部分中。

图像信号处理装置1包括：CPU(Central Processing Unit)10；对从摄像机2所输入的图像信号的输入路径的异常进行检测的异常检测电路11；对从摄像机2所输入的图像信号进行缓冲的第一图像信号缓冲器12；对从摄像机2所输入的图像信号分离同步信号的同步分离电路13；进行图像处理的图像处理装置14；对从外部图像输出装置3所输入的图像信号进行缓冲的第二图像信号缓冲器15；从通过图像处理装置14进行了图像处理的图像信号和从外部图像输出装置3所输入的图像信号中选择一个图像信号的图像选择开关16；对通过图像选择开关16所选择的图像信号进行放大的视频放大器17；DRAM(Dynamic Random Access Memory)18；闪速存储器19；用于存储故障诊断结果的诊断存储器20；以及对图像信号处理装置1的各个部分以及摄像机2提供电力的未图示的电力供给部分。

另外，在以下的说明中，将图像信号的输入路径与摄像机2正常连接的状态称为“正常状态”，将图像信号的输入路径没有连接到任何地方的状态称为“开路状态”，将在图像信号的输入路径上施加了电源电压的状态称为“电源供给故障状态”，将图像信号的输入路径与地短路的状态称为“接地线路故障”。

CPU10通过将存储在未图示的ROM(Read Only Memory)等存储介质中的程序读入到DRAM18中，并执行DRAM18所读入的程序来控制图像处理装置14、图像选择开关16以及电力供给部分等各个部分的动作。

异常检测电路11构成本发明中的路径状态判断单元，例如，如图2所示地，具有电阻R1至R5、电容器C1、比较器30、同步检测电路31、齐纳二极管ZD、二极管D1至D4。

电阻R1、齐纳二极管ZD、电阻R2及R3顺序地串联连接，在电阻R1的一端被施加直流电压VCC，电阻R3的一端与地连接。

电容器C1的一端与连接到电阻R2的齐纳二极管ZD的阴极相连接，而另一端接地。由此，交流分量被接地，所以图像信号处理装置1的输入阻抗与电阻R2和电阻R3并联连接时的电阻值相等。在本实施方式中，将电阻R2和电阻R3的各个电阻值设定为使图像信号处理装置的1的输入阻抗达到75Ω，以取得与摄像机2的阻抗的匹配。

比较器30连接到齐纳二极管ZD的阳极，用于比较齐纳二极管ZD的阳极上的电压值和基准电压值。这里，在齐纳二极管ZD的阳极中的电压值低于基准电压值时，比较器30的输出电压值成为例如2.1V以上的高电平(以下简记为“H”)，而在齐纳二极管ZD的阳极中的电压值高于基准电压值时，比较器30的输出电压值成为例如0.7V以下的低电平(以下简记为“L”)。

这里，比较器30的基准电压值规定为，在图像信号的输入路径处于接地线路故障状态时，比较器30的输出电压值为H，处于其他状态时，比较器30的输出电压值为L。

另外，比较器30的输入电压值相当于本发明的第二直流信号电平，比较器30的基准电压值相当于本发明的第二阈值。

齐纳二极管ZD保护比较器30的输入端等的电压值不在规定值以上，使得在图像信号的输入路径发生了电源供给故障时，比较器30不会锁定。

电阻R4和电阻R5串联连接，电阻R4的一端连接在电阻R2和电阻R3之间，电阻R5的一端接地。这里，电阻R4和电阻R5的各个电阻值被规定为，在图像信号的输入路径处于电源供给故障状态时，电阻R4和电阻R5之间的电压值为H，处于其他状态时，电阻R4和电阻R5之间的电压值为L。

另外，电阻R4和电阻R5之间的电压值相当于本发明的第一直流信号电平，H和L之间的任意的电压值相当于本发明的第一阈值。

同步检测电路31的输入端连接在电阻R2和电阻R3之间，由图像信号来检测同步信号。例如，同步检测电路31提取图像信号的同步信号部分，通过将提取的同步信号部分进行平滑，在能够从图像信号检测出同步信号的期间，输出电压值为H，在不能够从图像信号检测出同步信号的期间，输出电压值为L。

二极管D1的阳极连接在比较器30的输出端，二极管D2和二极管D4的各个阳极连接在电阻R4和电阻R5之间，二极管D3的阳极连接在同步检测电路31的输出端。此外，二极管D1的阴极和二极管D2的阴极进行“或”(逻辑和)连接，将第一异常检测信号(以下，记为“CAMIND1”)输出到CPU10。另一方面，二极管D3的阴极和二极管D4的阴极进行“或”连接，将第二异常检测信号(以下，记为“CAMIND2”)输出到CPU10。

在图1中，第一图像信号缓冲器12将从摄像机2所输入的图像信号进行缓冲，同时固定消隐脉冲电平(亮度的基准值)。

同步分离电路13从第一图像信号缓冲器12中所缓冲的图像信号中取出同步信号。另外，CPU10对通过同步分离电路13所取出的同步信号的周期进行监视，在同步信号的周期与规定的周期不同时，判断为图像信号异常。

图像处理装置14由图像处理器等数字信号处理装置构成，基于CPU10的控制，对第一图像信号缓冲器12所缓冲的图像信号实施俯视处理和标线(guide line)的描绘处理等。

这里，俯视处理是指，通过对保险杠等靠近车辆位置的弯曲部分的图像实施直线处理等，从而生成从摄像机2的更上方的位置所拍摄的模拟图像的处理。此外，标线的描绘处理是指将表示车辆的行驶方向和距车辆的距离的信息重写在图像中的处理。

第二图像信号缓冲器15将从外部图像输出装置3所输入的图像信号进行缓冲，同时固定消隐脉冲电平(pedestal)。

图像选择开关16基于CPU10的控制，在通过图像处理装置14进行了图像处理的图像信号和从外部图像输出装置3所输入的图像信号中选择一个图像信号。

视频放大器17通过对由图像选择开关16所选择的图像信号进行放大，从而将图像信号的信号电平调整为在显示装置4端所规定的信号电平。

在DRAM18中加入使CPU10执行的程序，通过执行该程序的CPU10和图像处理装置14而利用在运算处理时的数据被暂时存储。此外，在闪速存储器19中存储由图像处理装置14所使用的参数等。

诊断存储器20由EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-onlyMemory)等非易失性的存储介质所构成，在诊断存储器20中，通过CPU10存储了由异常检测电路11等所检测出的异常的状态和检测时间等历史记录。

另外，CPU10将诊断存储器20中所存储的信息发送到与外部的设备进行通信的未图示的接口电路或可装卸的存储介质。

电力供给部分基于CPU10的控制，对从车辆的电源所提供的电力的电压进行降压等来调整，并将调整了电压的电力提供给图像信号处理装置1的各个部分和摄像机2。此外，电力供给部分为了防止CPU10和摄像机2锁定(latchup)，在不使CPU10动作时，切断提供给CPU10和摄像机2的电力。

对于如上构成的图像信号处理装置1，说明其动作。

首先，在接通车辆的发动电源和辅助电源时，通过电力供给部分对图像信号处理装置1的各个部分提供电力，从而图像信号处理装置1的各个部分动作。

驾驶员不需要后方的图像以不进入车辆的倒车状态等的情况下，从外部图像输出设备3所输入的图像信号通过图像选择开关16而被选择。从外部图像输出设备3所输入的图像信号经由第二图像信号缓冲器15和图像选择开关16而被输入到视频放大器17。

另一方面，驾驶员需要后方的图像以进入车辆的倒车状态等的情况下，由电力供给部分对摄像机2提供电力，摄像机2进行动作的同时，由图像处理装置14进行了图像处理的图像信号通过图像选择开关16而被选择。

通过摄像机2所输入的图像信号经由第一图像信号缓冲器12被输入到图像处理装置14，并由图像处理装置14实施图像处理。由图像处理装置14实施了图像处理的图像信号经由图像选择开关16而被输入到视频放大器17。

这样输入到视频放大器17的图像信号通过视频放大器17而被放大，并被输出到显示装置4中，通过显示装置4而被图像输出。

接着，参照图2详细说明异常检测电路11的动作。另外，在以下的说明中，作为一例，设直流电压VCC的电压值为5V、电阻R1的电阻值为1.5kΩ、电阻R2的电阻值为82Ω、电阻R3的电阻值为1kΩ、电阻R4的电阻值为4.7kΩ、电阻R5的电阻值为10kΩ、比较器30的基准电压值为1.8V。

在图像信号的输入路径为正常状态时，图像信号的直流分量被分离，所以输入到比较器30的信号，其电压值为VCC×(R2+R3)÷(R1+R2+R3)2.1V。因此，比较器30的输出电压值因输入信号的电压值高于基准电压值而为L，二极管D1的阳极中的电压值为L。

此外，电阻R2和电阻R3之间的电压为VCC×R3÷(R1+R2+R3)2.0V，所以电阻R4和电阻R5之间的电压为2.0V×R4÷(R4+R5)0.6V。因此，二极管D2和二极管D4的各个阳极中的电压值为L。

此外，同步检测电路31能够从图像信号中检测出同步信号，因此同步检测电路31的输出电压值为H，二极管D3的阳极上的电压值为H。

因此，在图像信号的输入路径为正常状态时，CAMIND1为L，CAMIND2为H。

在图像信号的输入路径为开路状态时，二极管D1的阳极中的电压值与正常状态同样地成为L。此外，二极管D2和二极管D4的各个阳极中的电压值与正常状态同样地成为L。此外，同步检测电路31不能够从图像信号中检测出同步信号，因此同步检测电路31的输出电压值为L，二极管D3的阳极中的电压值为L。

因此，在图像信号的输入路径为开路状态时，CAMIND1为L，CAMIND2为L。

在图像信号的输入路径为电源供给故障状态时，二极管D1的阳极中的电压值与正常状态同样地成为L。此外，在电源供给故障状态时，将施加到图像信号的输入路径上的电压设为9V时，9V×R4÷(R4+R5)2.9V，因此，二极管D2和二极管D4的各个阳极中的电压值为H。此外，同步检测电路31不能够从图像信号中检测出同步信号，因此同步检测电路31的输出电压值为L，二极管D3的阳极上的电压值为L。

因此，在图像信号的输入路径为电源供给故障状态时，CAMIND1为H，CAMIND2为H。

图像信号的输入路径为接地线路故障状态时，输入到比较器30的信号的电压值为VCC×R2÷(R1+R2)0.3V。因此，比较器30的输出电压值因输入信号的电压值低于基准电压值而成为H，二极管D1的阳极上的电压值为H。

此外，电阻R2和电阻R3之间的电压值为0V，所以电阻R4和电阻R5之间的电压也为0V，二极管D2和二极管D4的各个阳极上的电压值为L。此外，同步检测电路31不能够从图像信号中检测出同步信号，因此同步检测电路31的输出电压值为L，二极管D3的阳极上的电压值为L。

因此，在图像信号的输入路径为接地线路故障状态时，CAMIND1为H，CAMIND2为L。

这样的本发明的一实施方式的图像信号处理装置1在图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态时，(CAMIND1，CAMIND2)分别成为(L，H)(L，L)(H，H)(H，L)，因此能够掌握图像信号的输入路径的异常的原因。

另外，在本实施方式中，输入到异常检测电路11的图像信号作为从摄像机2所输入的信号进行了说明，但也可以是从导航装置、电视广播接收机和DVD播放器等其他图像输出设备所输入的信号，取代从摄像机2输入。

此外，在图2中，异常检测电路11也可以将二极管D2的阳极连接到比较器30的输出端，取代将二极管D2的阳极连接到电阻R4和电阻R5之间。

此外，异常检测电路11也可以将二极管D4的阳极连接到同步检测电路31的输出端，从而代替将二极管D4的阳极连接到电阻R4和电阻R5之间。

工业上的可利用性

如上所述，本发明的异常检测装置具有能够掌握图像信号的输入路径异常的原因的效果，例如，作为用于检测图像信号的输入路径异常的异常检测装置等是有用的。

Claims

1.一种异常检测装置，其特征在于，

具有根据由图像输出设备所输出的图像信号检测同步信号的同步检测电路，还包括：路径状态判断单元，基于从所述图像信号的输入路径所得到的第一直流信号电平是否高于预先所确定的第一阈值，从所述图像信号的输入路径所得到的第二直流信号电平是否低于预先所确定的第二阈值，以及通过所述同步检测电路是否检测出了所述同步信号，判断所述图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态中的哪一个状态。

2.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元在由所述同步检测电路检测出所述同步信号的情况下，判断为所述输入路径处于正常状态。

3.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元在所述第一直流信号电平高于所述第一阈值时，判断为所述输入路径处于电源供给故障状态。

4.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元在所述第二直流信号电平低于所述第二阈值时，判断为所述输入路径处于接地线路故障状态。

5.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元在所述第一直流信号电平低于所述第一阈值，所述第二直流信号电平高于所述第二阈值，并且由所述同步检测电路没有检测出所述同步信号的情况下，判断为所述输入路径处于开路状态。

6.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元将所述图像信号的输入路径的电压进行分压，从而分别得到所述第一直流信号电平以及所述第二直流信号电平。

7.如权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，

所述路径状态判断单元在分别表示所述第一直流信号电平是否高于所述第一阈值，所述第二直流信号电平是否低于所述第二阈值，以及由所述同步检测电路是否检测出了所述同步信号的信号中，通过由其中一个信号与其他两个信号的各自“或”组成的两个信号来表示所述图像信号的各个状态。

8.一种图像系统，其特征在于，该系统包括：

图像输出设备，输出图像信号；

显示装置，将图像信号进行图像输出；以及

图像信号处理装置，使通过所述图像输出设备所输出的图像信号图像输出到所述显示装置中，

在所述图像系统中，

所述图像信号处理装置包含根据由所述图像输出设备所输出的图像信号检测同步信号的同步检测电路，还具有：路径状态判断单元，基于从所述图像信号的输入路径所得到的第一直流信号电平是否高于预先所确定的第一阈值，从所述图像信号的输入路径所得到的第二直流信号电平是否低于预先所确定的第二阈值，以及通过所述同步检测电路是否检测出了所述同步信号，判断所述图像信号的输入路径处于正常状态、开路状态、电源供给故障状态、接地线路故障状态中的哪一个状态。