JP2009159348A - 車載用映像伝送システムにおける断線検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく簡単な構成の断線検知装置を提供する。
【解決手段】自動車に搭載された複数のカメラ５１と、該複数のカメラ５１と接続される映像信号切替部品５２と、該映像信号切替部品５２と接続される映像処理用電子制御ユニット５３とを映像伝送用の信号線を介して接続している車載用映像伝送システム５０における断線検知装置４０であって、カメラ５１と前記映像信号切替部品５２を接続する第１信号線５４の断線検知手段１０と、前記映像信号切替部品５２と前記映像処理用電子制御ユニットを接続する第２信号線５５の断線検知手段２０の少なくともいずれか一方を備え、断線検知手段は、前記信号線の入力側と出力側それぞれに、コンデンサを介在させ、かつ、アース接続回路３４に抵抗と直流電源３３とを直列に設ける一方、映像信号切替部品５２に映像信号切替スイッチ部を介設している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用映像伝送システムにおける断線検知装置に関し、詳しくは、簡単な構成で映像伝送システムの断線を検知するものである。

車両においては、車外の前方、後方、助手席側方に、自動車の前方のボンネットや後方のトランクなどによって運転者の視界が遮られる死角領域が生じている。このため、カメラを設置して該死角領域を撮影し、撮影した映像を運転席に設けたカーナビゲーションなどのモニタに表示させて運転者の運転支援を行う映像表示システムが車両に搭載されていることが多い。

映像表示システムは、例えば図５に示すように、車両の前後に搭載した２台のカメラ１００Ａ、１００Ｂと、映像信号切替部品１０１と、２つの映像処理用ＥＣＵ１０２Ａ、１０２Ｂからなり、２台のカメラ１００Ａ、１００Ｂ及び２つの映像処理用ＥＣＵ１０２Ａ、１０２Ｂを夫々映像信号切替部品１０１と信号線１０３を介して接続している。
ＥＣＵ１０２が映像信号切替部品１０１に一方のカメラ１００の映像信号を要求すると、映像信号切替部品１０１はＥＣＵ１０２に要求された映像信号を送信し、ＥＣＵ１０２は受信した映像信号を図示しないモニタに表示させている。

このような映像表示システムにおいては、ＥＣＵと映像信号切替部品、またはカメラと映像信号切替部品を接続している４本の信号線のいずれかが断線した場合、外部から信号線の断線を視認することはできないため、いずれの信号線が断線したのかを検知することができないという問題がある。

このため、従来より種々の断線検知回路が提案されている。例えば、特開２００１−７７４１号公報（特許文献１）においては、映像表示システムに用いられるものとは限らないが、差動伝送路の断線検出回路が提案されている。特許文献１の断線検出回路は、伝送路の間に設けたダイオードブリッジと、該ダイオードブリッジと接続しダイオードブリッジで全波整流された電圧が印加される終端抵抗と、該終端抵抗に印加される電圧値と所定の電圧値とを比較するコンパレータを備えている。
終端抵抗に印加される電圧の値は、伝送路が断線していない場合と伝送路が断線した場合で異なるため、コンパレータで印加電圧値と所定値を比較することで伝送路の断線を検知している。

しかし、特許文献１では、４つのダイオードからなるダイオードブリッジと終端抵抗とコンパレータを用いており、断線検知回路の構成が複雑であると共に部品点数が多くなりコストがかかるという問題がある。

特開２００１−７７４１号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、部品点数が少なく簡単な構成の断線検知装置を提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、自動車に搭載された複数のカメラと、該複数のカメラと接続される映像信号切替部品と、該映像信号切替部品と接続される映像処理用電子制御ユニットとを映像伝送用の信号線を介して接続している車載用映像伝送システムにおける断線検知装置であって、
前記カメラと前記映像信号切替部品を接続する第１信号線の断線検知手段と、前記信号切替部品と前記映像処理用電子制御ユニットを接続する第２信号線の断線検知手段の少なくともいずれか一方を備え、
前記断線検知手段は、前記信号線の入力側と出力側それぞれにコンデンサを介在させ、かつ、アース接続回路に抵抗と直流電源とを直列に設ける一方、
前記映像信号切替部品に映像信号切替スイッチ部を介設していることを特徴とする車載用映像伝送システムにおける断線検知装置を提供している。

前記構成によれば、信号線毎に断線検知手段を設け、各断線検知手段は信号線の一端側にコンデンサを介在させると共に信号線とアース接続回路との間に直流電源と抵抗を設け、他端側にもコンデンサを介在させると共に信号線とアース接続回路との間に抵抗を設けることで、直流成分に対して電気回路を構成している。
信号線に断線が生じると他端の抵抗に印加される電圧の値が変化するため、該電圧値を測定することで、信号線の断線を検知することができる。

また、断線検知装置は抵抗とコンデンサと直流電源からなり構造が簡単であり、従来技術の断線検知装置と比べて部品点数を削減してコストを低減することができる。
さらに、直流電源をカメラまたは映像処理用電子制御ユニットにすでに搭載されている駆動用電源と兼用することで、部品点数をより削減することができる。

前述したように、本発明の車載用映像伝送システムにおける断線検知装置によれば、信号線に断線が生じると断線検知手段の抵抗に印加される電圧の値が変化するため、該電圧値を測定することで、信号線の断線を検知することができる。
また、断線検知装置は抵抗とコンデンサと直流電源からなり構造が簡単であり、従来技術の断線検知装置と比べて部品点数を削減してコストを低減することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図４に本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態の車載用映像伝送システム５０は、自動車に搭載された２つカメラ５１Ａ、５１Ｂと、該２つのカメラ５１と接続される映像信号切替部品５２と、該映像信号切替部品５２と接続される２つの映像処理用電子制御ユニット（映像処理用ＥＣＵ）５３Ａ、５３Ｂとを備え、カメラ５１Ａ、５１Ｂと前記映像信号切替部品５２を映像伝送用の第１信号線５４で接続していると共に、映像信号切替部品５２と映像処理用ＥＣＵ５３Ａ、５３Ｂを映像伝送用の第２信号線５５で接続している。

本発明の断線検知装置４０は、前記車載用映像伝送システム５０に用いられるものであり、第１信号線５４の断線を検知する第１断線検知手段１０と、第２信号線５５の断線を検知する第２断線検知手段２０を備えている。
本実施形態では、カメラ５１Ａと映像信号切替部品５２との間の第１信号線５４Ａの断線を検知する第１断線検知手段１０Ａと、カメラ５１Ｂと映像信号切替部品５２との間の第１信号線５４Ｂの断線を検知する第１断線検知手段１０Ｂを備えていると共に、映像処理用ＥＣＵ５３Ａと映像信号切替部品５２との間の第２信号線５５Ａの断線を検知する第２断線検知手段２０Ａと、映像処理用ＥＣＵ５３Ｂと映像信号切替部品５２との間の第２信号線５５Ｂの断線を検知する第２断線検知手段２０Ｂを備えている。

第１断線検知手段１０Ａ、１０Ｂは、カメラ５１に内蔵され映像信号Ｓの出力端と第１信号線５４との間に介在させた検知回路３０Ａと、映像信号切替部品５２に内蔵され第１信号線５４と映像信号切替部品５２の入力端の間に介在させた検知回路３０Ｂからなる。

検知回路３０Ａは、第１信号線５４に直列にコンデンサ３１Ａを接続していると共に、コンデンサ３１Ａの第１信号線５４側であって第１信号線５４とアース接続回路３４との間に抵抗３２Ａと直流電源３３を直列に接続している。直流電源３３はカメラ５１駆動用として内蔵されている直流電源と兼用している。

検知回路３０Ｂは、第１信号線５４に直列にコンデンサ３１Ｂを接続していると共に、コンデンサ３１Ｂの第１信号線５４側であって第１信号線５４とアース接続回路３４との間に抵抗３２Ｂを接続している。
コンデンサ３１Ａ及びコンデンサ３１Ｂの静電容量は１００ｐＦ〜１μＦであり、本実施形態では０．１μＦとしている。また、抵抗３２Ａ及び抵抗３２Ｂは５１Ω〜１０００ｋΩであり、本実施形態では双方とも１０ｋΩとしている。

抵抗３２Ａ，３２Ｂの値を１０ｋΩとしたのは、以下の理由による。
通常、映像信号の信号線の特性インピーダンスは５０Ω〜３００Ωであり、新たに付加する抵抗３２は特性インピーダンスより小さいとインピーダンスの不整合を起こすため、特性インピーダンス以上でなくてはならない。抵抗３２の設定方法は以下の２つがある。信号線５４Ａと映像切替部品５２を例とし、信号線５４Ａの特性インピーダンスが５０Ωであるとすると、一つの方法は、スイッチ用ＬＳＩ５２ａの入力インピーダンスを１００Ωにし、付加する抵抗３２Ｂも１００Ωにするなど、機器の内部入力インピーダンスを付加する抵抗３２Ｂに応じて変える方法である。この場合、スイッチ用ＬＳＩ５２ａの入力インピーダンスと付加する抵抗３２Ｂの合成抵抗値は５０Ωであり、信号線５４Ａの特性インピーダンスに等しくなるため、インピーダンスの不整合は起こらない。もう一つの方法は、本実施形態のように、付加する抵抗３２Ｂを１０kΩのように大きくする方法である。この場合、合成抵抗値は５０Ωに近い値となるため、やはりインピーダンスの不整合は無視できる。

さらに、直流電源３３の電圧は機器によるが、通常は１．２Ｖ〜１２Ｖであり、本実施形態では６Ｖとしている。６Ｖはビデオ信号用ＩＣの電源電圧として一般的に用いられる電圧である。また、６Ｖではなく、ＩＣの電源電圧として一般的である１．５Ｖ、３．３Ｖ、５Ｖ、−５．２Ｖ、±６Ｖを用いてもよい。

第２断線検知手段２０Ａ、２０Ｂは、映像処理用ＥＣＵ５３に映像信号Ｓの入力端と第２信号線５５との間に介在させた検知回路３０Ａと、映像信号切替部品５２に内蔵され第２信号線５５と映像信号切替部品５２の出力端の間に介在させた検知回路３０Ｂからなる。
検知回路３０Ａ、３０Ｂの構成は、第１断線検知手段１０の検知回路３０Ａ、３０Ｂと同様である。直流電源３３は映像処理用ＥＣＵ５３の動作用として予め内蔵されている直流電源３３と兼用している。

カメラ５１Ａ、５１Ｂはカメラ５１の映像信号Ｓを検知回路３０Ａを介して第１信号線５４に送信している。カメラ５１Ａは車両の前方に取り付けられて車両前方のボンネット等により運転席の乗員の視覚が遮られる車外の死角領域を撮影しており、カメラ５１Ｂは車両の後方に取り付けられ、車両後方のトランク等により視覚が遮られる車外の死角領域を撮影している。

映像信号切替部品５２はスイッチ用ＬＳＩ５２ａを備えており、映像処理用ＥＣＵ５３からカメラ５１Ａまたはカメラ５１Ｂの映像信号Ｓの要求信号を受け取ると、スイッチ用ＬＳＩ５２ａの内部スイッチ（図示せず）を切り替えて該映像処理用ＥＣＵ５３にカメラ５１からの映像信号Ｓを送っている。この例では映像信号切替部品５２は車両の室内のダッシュボード近傍に設けている。
映像処理用ＥＣＵ５３は図示しないモニタと接続しており、映像信号切替部品５２から第２信号線５５を介して受信したカメラ５１の映像信号Ｓをモニタに送信している。映像処理用ＥＣＵ５３はセンタークラスタに単独で配置されている。また、ディスプレイユニットに内蔵されていてもよい。

次に、本発明の断線検知装置４０において断線を検知する原理について説明する。
例として、図２に示す第１断線検知手段１０Ａについて説明する。
カメラ５１Ａからの映像信号Ｓは交流信号であり、コンデンサ３１は高周波の交流信号を通過させる機能を持つため、映像信号Ｓは検知回路３０Ａのコンデンサ３１Ａ、第１信号線５４、検知回路３０Ｂのコンデンサ３１Ｂを介して映像信号切替部品５２のスイッチ用ＬＳＩ５２ａに入力される。

一方、コンデンサ３１Ａ、３１Ｂは検知回路３０Ａの直流電源３３によって生じる直流成分通過させないため、抵抗３２Ａ、３２Ｂと直流電源３３からなる電気回路を構成する。直流成分から見た第１断線検知手段１０Ａの等価回路（電気回路）は図３（Ａ）となる。
抵抗３２Ａと直流電源３３の間の点をＰ１とし、アース接続回路３４とＰ１との間の電圧をＶｐ１とすると、Ｖｐ１は直流電源３３の電圧となる。
また、抵抗３２Ａと抵抗３２Ｂの間の点をＰ２とし、アース接続回路３４とＰ２との間の電圧をＶｐ２とすると、Ｖｐ２は抵抗３２Ｂに印加される電圧となる。
さらに、抵抗３２Ｂとアース接続回路３４との間の点をＰ３とし、アース接続回路３４とＰ３との間の電圧をＶｐ３とすると、Ｖｐ３はアース接続回路３４の電圧となる。

第１信号線５４が断線していない場合は、図４の「正常時」に示すように、直流電源３３の電圧Ｖｐ１は６Ｖとなる。
また、直流電源３３の電圧６Ｖが抵抗３２Ａと抵抗３２Ｂで分圧され、抵抗３２Ａと抵抗３２Ｂはともに１０ｋΩであるため、抵抗３２Ｂの電圧Ｖｐ２は３Ｖである。
さらに、アース接続回路３４の電圧Ｖｐ３は０Ｖである。

第１信号線５４が断線した場合、直流成分から見た第１断線検知手段１０Ａの等価回路は図３（Ｂ）となる。
図４の「断線時」に示すように、直流電源３３の電圧Ｖｐ１は断線時であっても６Ｖとなる。
一方、第１信号線５４は断線しているので直流電源３３の電圧が抵抗３２Ｂには印加されず、電圧Ｖｐ２は０Ｖとなる。
また、断線時にもアース接続回路３４の電圧Ｖｐ３は０Ｖである。
従って、第１信号線５４が断線した場合は抵抗３２Ｂに印加される電圧Ｖｐ２の値が変化するため、抵抗３２Ｂに印加される電圧Ｖｐ２を検出することで、第１信号線５４が切断したか否かを判断する。

本発明の断線検知装置４０を用いて第１信号線５４および第２信号線５５の断線を検知するときには、第１断線検知手段１０及び第２断線検知手段２０の映像信号切替部品５２に設けた抵抗３２Ｂに印加されている電圧Ｖｐ２の値を、夫々テスターで読み取る。
抵抗３２Ｂの電圧Ｖｐ２が０Ｖとなっている場合には、該抵抗３２Ｂが接続された信号線に断線が生じていると判断する。

本発明によれば、信号線の一端に直流電源３３と抵抗およびコンデンサを設けると共に、他端に抵抗とコンデンサを設けることで、直流成分に対して電気回路を構成している。信号線に断線が生じると他端の抵抗に印加される電圧の値が変化するため、該電圧値を測定することで、信号線の断線を検知することができる。
また、各信号線に断線検知装置４０を設けることで信号線毎に断線を検知することができ、断線した信号線を特定することができる。
さらに、断線検知装置４０は抵抗とコンデンサと直流電源３３からなるため、構造が簡単であり部品点数を削減することができる。

なお、本実施形態では検知回路３０Ａをカメラ５１または映像処理用ＥＣＵ５３に内蔵しているが、カメラ５１または映像処理用ＥＣＵ５３の外部であって、信号線との接続部に設けてもよい。また、検知回路３０Ｂも映像信号切替部品５２に内蔵せずに、映像信号切替部品５２との外部の信号線との接続部に設けてもよい。
さらにまた、検知回路３０Ａを映像信号切替部品５２に設け、検知回路３０Ｂをカメラ５１または映像処理用ＥＣＵ５３に設けてもよい。この場合、カメラ５１または映像処理用ＥＣＵ５３の検知回路３０Ｂに設けた抵抗３２Ｂに印加される電圧を計測して、断線を検知する。

本発明である車載用映像伝送システムにおける断線検知装置の構成図である。 第１断線検知手段の構成図である。 （Ａ）は直流成分に対する等価回路であり、（Ｂ）は信号線の断線時の等価回路である。 正常時と断線時の電源電圧、抵抗、アース接続回路の電圧値を示す図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ 第１断線検知手段
２０ 第２断線検知手段
３１（３１Ａ、３１Ｂ） コンデンサ
３４ アース接続回路
３２（３２Ａ、３２Ｂ） 抵抗
３３ 直流電源
４０ 断線検知装置
５０ 車載用映像伝送システム
５１（５１Ａ、５１Ｂ） カメラ
５２ 映像信号切替部品
５３（５３Ａ、５３Ｂ） 映像処理用電子制御ユニット（映像処理用ＥＣＵ）
５４ 第１信号線
５５ 第２信号線

Claims (1)

1. 自動車に搭載された複数のカメラと、該複数のカメラと接続される映像信号切替部品と、該映像信号切替部品と接続される映像処理用電子制御ユニットとを映像伝送用の信号線を介して接続している車載用映像伝送システムにおける断線検知装置であって、
   前記カメラと前記映像信号切替部品を接続する第１信号線の断線検知手段と、前記信号切替部品と前記映像処理用電子制御ユニットを接続する第２信号線の断線検知手段の少なくともいずれか一方を備え、
   前記断線検知手段は、前記信号線の入力側と出力側それぞれに、コンデンサを介在させ、かつ、アース接続回路に抵抗と直流電源とを直列に設ける一方、
   前記映像信号切替部品に映像信号切替スイッチ部を介設していることを特徴とする車載用映像伝送システムにおける断線検知装置。

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