JP3207235U - 車載電子装置の信号変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載用の表示装置にＴＶ画像やＤＶＤ画像をフル画面で表示し、活用可能な信号変換装置を提供する。【解決手段】ＣＡＮの回線データＤＴを受けるデータ受信部ＩＦ１と、回線データＤＴをナビユニットＵＮに送信可能なデータ送信部ＩＦ２と、複合映像信号ＳＧを表示装置ＤＳＰに転送する信号バイパス部と、複合映像信号ＳＧの加工が可能なビデオコントローラＣＴＬ１と、使用者の操作を特定する操作部ＫＥＹと、動作制御部ＭＩＣＯＭと、を有し、動作制御部ＭＩＣＯＭは、信号バイパス部とビデオコントローラＣＴＬ１の何れか一方を機能させる。【選択図】図１

Description

本考案は、ナビゲーションユニットなどと称される車載電子装置から出力される映像信号を適宜に変換できる信号変換装置に関する。

最近のカーナビゲーションユニットは、ＧＰＳ（Global Positioning System ）信号に基づいて走行支援（Automotive navigation ）機能を発揮するだけでなく、バックカメラや、テレビジョン受信機や、ＤＶＤプレイヤーや、オーディオ機器などを制御する複合コントローラとして機能している（特許文献１〜特許文献７）。

特開２００６−００１５２４号公報 特開２００５−２４９５８６号公報 特開２００３−３１７１９０号公報 特開２００１−３４３９７９号公報 特開２００１−１８４５６９号公報 特開２００１−１３６１９０号公報 特開平１０−２７５０４４号公報

しかし、この種のナビゲーションユニット（以下、ナビユニットと称す）は、あくまでも安全走行機能が重視されるので、表示装置は、カーナビ画像やバックカメラ画像に適した縦横比になっており、これに、テレビ画像やＤＶＤ画像を表示した場合に、表示画面の周縁に暗い非表示領域が生じてしまうことがある。

ここで、表示画面を適宜に分割して複合的に使用することはできるが、それでは、ＤＶＤ画像やテレビ画像が、迫力に欠ける大きさとなってしまう。

なお、上記の問題は、前方座席の前に配置した表示装置だけでなく、後部座席から見えるよう配置した表示装置にも生じる。また、純正品のナビユニットとは別に、事後的に購入したＴＶチューナやＤＶＤプレイヤーからの映像を、車載用の表示装置に表示したい場合も同様である。

本考案は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、車載用の表示装置をフル画面で活用可能な信号変換装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本考案は、カーナビ装置、映像再生装置、ＴＶチューナ装置の全部又は一部を内蔵して映像再生信号を出力可能な車載電子装置（ＵＮ）と、表示画面の全体又は一部を使用した画像表示を実現する表示装置（ＤＳＰ）との間に配置される信号変換装置（ＥＱＵ）であって、自動車ネットワーク回線（ＢＵＳ）から回線データ（ＤＴ）を受信する回線データ受信部（ＩＦ１）と、自動車ネットワーク回線（ＢＵＳ）に代わって、回線データ（ＤＴ）を車載電子装置に送信可能な回線データ送信部（ＩＦ２）と、車載電子装置（ＵＮ）から受けた映像再生信号（ＳＧ）を、そのまま表示装置（ＤＳＰ）に出力する信号バイパス部（ＲＹＬｉ，ＲＹＬｏ）と、車載電子装置（ＵＮ）から受けた映像再生信号（ＳＧ）について、表示画面の表示態様を変更する加工処理が可能な映像信号加工部（ＣＴＬ１）と、使用者の操作を特定する操作情報を出力する操作部（ＫＥＹ）と、信号変換装置の内部動作を制御する動作制御部（ＭＩＣＯＭ）と、を有して構成され、動作制御部（ＭＩＣＯＭ）は、操作部（ＫＥＹ）からの情報に基づいて、信号バイパス部と映像信号加工部の何れか一方を機能させるよう構成されている。

本考案は、操作情報に基づいて、表示画面の表示態様が変更される一方、何れに表示態様でも、車載電子装置から受けた映像再生信号が、表示画面の画面一杯に表示されるのが好ましい。この場合、表示画面の縦方向と横方向を不等倍に拡大表示することで、横方向又は縦方向の何れか一方に、映像再生信号が再生されない欠落部が僅かに生じるよう処理されるか、或いは、表示画面の縦方向か、横方向かの何れか一方を拡大表示することで、横方向及び縦方向の何れにも、表示画面の非表示領域が生じないよう処理されるのが好ましい。

映像再生信号は、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号（differential signaling）として、車載電子装置から出力され、映像信号加工部には、差動シリアル信号をＲＧＢデジタル信号に変換する受信変換回路（ＲＶ）が設けられているのが好ましい。また、映像信号加工部には、ＲＧＢデジタル信号を、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号に変換する送信変換回路（ＴＲ）が設けられているのも好ましい。

以上何れの構成でも、回線データ受信部を経由して、使用者の操作を特定する操作情報を受けているのが好ましく、動作制御部は、回線データ受信部を経由して受ける操作情報に基づいて、回線データ送信部を実効化するか否かを決定するか、回線データ受信部を経由することなく取得する操作情報に基づいて、回線データ送信部を実効化するか否かを決定するのが好適である。

また、受信変換回路が出力するＲＧＢデジタル信号を受けて、サブ表示装置に出力すべき映像再生信号を生成する第２の映像信号加工部を設けるのも好ましい。この場合、第２の映像信号加工部は、映像再生信号として、コンポジット映像信号をサブ表示装置に出力するのが好適である。

一方、車載装置以外からサブ映像再生信号を受けて、これをＲＧＢデジタル信号に変換して、映像信号加工部に供給する映像信号変換部を設けるのも好適であり、この場合、サブ映像再生信号は、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号か、又は、コンポジット映像信号であるのが好ましい。

上記した本考案によれば、車載用の表示装置をフル画面で活用することができる。

実施例に係る信号変換装置ＥＱＵと、これに関連する各種の車載装置を説明する図面である。 受信復元部ＲＶと、第１コントローラＣＴＬ１と、合成出力部ＴＲの内部構成を示すブロック図である。 第２コントローラＣＴＬ２の内部構成を示すブロック図である。 ビデオコンバータＣＮＶの内部構成を示すブロック図である。 映像選択部ＳＥＬｖの内部構成を示すブロック図である。 最少設計の信号変換装置ＥＱＵを示すブロック図である。 マイコンの制御動作を説明するフローチャートである。

以下、実施例について更に詳細に説明するが、具体的な記載内容は、あくまでも例示に過ぎず、同等の機能を発揮する他の構成に変更可能である。先ず、図１（ａ）は、実施例に係る信号変換装置ＥＱＵと、これに関連する各種の車載装置を図示した全体構成図である。図示の通り、実施例の信号変換装置ＥＱＵは、ナビユニットＵＮと、前方座席前の表示装置ＤＳＰと、後方座席前の表示装置ＤＳＰ’とを接続可能な信号中継位置に使用される。

何ら限定されないが、このナビユニットＵＮは、その自動車の純正品であり、カーナビ装置ＵＮ１と、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２と、ＴＶチューナＵＮ３と、カーオーディオ装置ＵＮ４と、を内蔵している。また、ナビユニットＵＮは、バックカメラＵＮ５からの映像信号を受けている。

そして、カーナビ装置ＵＮ１、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２、ＴＶチューナＵＮ３、カーオーディオ装置ＵＮ４、又は、バックカメラＵＮ５の何れか一の装置が機能して、その装置から出力される映像信号や水平／垂直同期信号やクロック信号が、一対の差動信号に纏められた複合映像信号ＳＧとして出力される。すなわち、実施例では、クロック信号を映像信号などに埋め込んだクロック埋め込み方式で必要な画像情報を伝送している。なお、以下の説明では、クロック信号や、水平／垂直同期信号など、映像信号を表示装置に表示するための各種信号を総称して描画制御信号と称する。

一般に、差動信号ラインでは、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式や、ＣＭＬ（Current Mode Logic）方式を採ることで、コモンモードノイズを排除している。但し、ＬＶＤＳでは、３．５ｍＡの定電流源を使うのに対して、ＣＭＬでは、数１０ｍＡの定電流源を使うので、ＣＭＬ信号の方が、信号立ち上がりエッジ量が増える分だけ、ＬＶＤＳ信号より高速なデータ伝送が可能になる。そこで、本実施例では、ＣＭＬ方式の差動信号として、クロック埋め込み方式の複合映像信号ＳＧを伝送している。なお、複合映像信号ＳＧには、映像信号のほか、クロック信号以外の描画制御信号も当然に含まれている。

図示の通り、信号変換装置ＥＱＵは、自動車用ＣＡＮ（Controller Area Network ）バスラインＢＵＳを通して、例えば純正品のキーボードパネルＫＥＹに接続されている。また、バスラインＢＵＳの回線データＤＴは、直接的に、又は、信号変換装置ＥＱＵを経由して、ナビユニットＵＮに伝送可能に構成されている。ここで、バスラインＢＵＳには、データフレームの他、リモートフレーム、エラーフレーム、オーバーロードフレームなどの各種フレームが送受信されるが、本明細書では、これらのフレームを総称して回線データＤＴと称している。

キーボードパネルＫＥＹには、カーナビ装置ＵＮ１、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２、ＴＶチューナＵＮ３、及び、カーオーディオ装置ＵＮ４の何れを使用するかを指示可能な操作ボタンＢＴｉ（＝ＢＴ１〜ＢＴｎ）が含まれている。なお、この操作ボタンＢＴｉには、表示装置ＤＳＰの表示態様を規定するための指示ボタンＢＴｓも含まれている。

そして、何れかの操作ボタンＢＴｉが押圧された場合には、その情報は、回線データＤＴとしてバスラインＢＵＳに送信される。そのため、この回線データＤＴを受けたナビユニットＵＮでは、操作ボタンＢＴｉで選択された内蔵装置ＵＮ１〜ＵＮ４を機能させる。また、このとき、カーナビ装置ＵＮ１〜ＴＶチューナＵＮ３の何れかが選択された場合には、ナビユニットＵＮは、選択された内蔵装置ＵＮ１〜ＵＮ３が生成した画像情報を複合映像信号ＳＧの形式で出力する。

また、運転者が自動車のバックギアを入れた場合には、そのことを示す回線データＤＴがバスラインＢＵＳに送信されるので、これを受けたナビユニットＵＮでは、バックカメラＵＮ５から受ける信号を、複合映像信号ＳＧの形式で出力する。

このように、ナビユニットＵＮからは、カーナビ装置ＵＮ１、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２、又はＴＶチューナＵＮ３の複合映像信号ＳＧが出力されるが、これを表示装置ＤＳＰにそのまま表示させると、表示画面の左右周縁に暗い非表示領域が生じてしまうことがある。すなわち、表示装置ＤＳＰの横縦比（アスペクト比）が、地デジＴＶやＤＶＤのアスペクト比（１６：９）と同じではないことも多く、横長の表示装置ＤＳＰの場合には、左右方向の両縁に非表示領域が生じてしまう。

図１（ｂ）は、この関係を示す図面である。図示の通り、ナビユニットＵＮが出力する複合映像信号ＳＧを、そのまま表示装置ＤＳＰに供給すると、表示画面の左右縁に、真っ黒な非表示部分が生じてしまう（左右ハッチング部）。例えば、表示装置ＤＳＰの左右幅の６６％程度しか、ＴＶ映像やＤＶＤ映像の表示領域がない場合には、実に３４％もの非表示部分が出現することになり、不自然さや物足りなさを感じることも多い。

ここで、このような不自然さを解消するため、いわゆるズームモードによって縦横に拡大したとしても、今度は、表示画面の上下縁を超えて画面が拡大されるので、図１（ｃ）に示す通り、上下周縁の画像が欠けた表示画面となってしまう（上下ハッチング部）。因みに、地デジ画像では３２％、ＤＶＤ画像では、４６％も上下がカットされてしまう車種も存在し、これでは折角の高級車が台無しになり兼ねない。
そこで、本実施例では、ナビユニットＵＮと表示装置ＤＳＰとの間に、信号変換装置ＥＱＵを設けて、アスペクト比の違いに拘らず、使用者の好みに応じた自然な表示態様を実現している。

上記の動作を実現するため、信号変換装置ＥＱＵは、ナビユニットＵＮから受ける複合映像信号ＳＧを表示装置ＤＳＰに転送する映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏと、バスラインＢＵＳから受ける回線データＤＴをナビユニットＵＮに転送するＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃと、ナビユニットＵＮから受ける複合映像信号ＳＧからＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１や描画制御信号を復元する受信復元部ＲＶと、受信復元部ＲＶが復元したＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１に基づいてアスペクト比を修正したＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ２を生成する第１コントローラ（LCD Controller）ＣＴＬ１と、第１コントローラＣＴＬ１が生成したＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ２に基づいて複合映像信号ＳＧ’を合成して出力する合成出力部ＴＲと、受信復元部ＲＶが復元したＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１に基づいてアスペクト比を修正したコンポジット映像信号ＣＶＢＳを生成する第２コントローラ（Video Controller）ＣＴＬ２と、第２コントローラＣＴＬ２や他の機器Ｍ１から受ける映像信号や音声信号を選択的に出力する映像選択部ＳＥＬｖ及び音声選択部ＳＥＬａと、他の機器Ｍ２からＬＶＤＳ信号やコンポジット映像信号を受けてＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ３に変換するビデオコンバータ（LCD video processor ）ＣＮＶと、装置内部の動作を統括的に制御する単一コンピュータ素子であるマイコンＭＩＣＯＭと、を有して構成されている。

ここで、映像選択部ＳＥＬｖや音声選択部ＳＥＬａに接続される外部機器Ｍ１としては、ＤＶＤプレイヤー、ＴＶチューナなどが例示され、これらの外部機器Ｍ１から受ける映像出力と音声出力が、後方座席前の表示装置ＤＳＰ’に伝送可能に配置されている。このような外部機器Ｍ１を自動車に新たに搭載することで、自動車走行中、前方座席前の表示装置ＤＳＰにカーナビ情報が表示される一方で、後方座席前の表示装置ＤＳＰ’では、ＤＶＤ映像やＴＶ映像を楽しむことができる。

一方、ビデオコンバータＣＮＶに接続される外部機器Ｍ２としては、バックカメラ、サイドカメラ、フロントカメラ、ＤＶＤプレイヤー、ＴＶチューナなどが例示され、これらは、ナビユニットＵＮに、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３が内蔵されていない場合や、バックカメラＵＮ５が、ナビユニットＵＮに接続されていない場合に、それらの代替品として使用される。

マイコンＭＩＣＯＭは、ＣＡＮ第１通信部ＩＦ１を通してバスラインＢＵＳに接続され、ＣＡＮ第２通信部ＩＦ２を通してナビユニットＵＮに接続されている。そして、マイコンＭＩＣＯＭは、ＣＡＮ第１通信部ＩＦ１を通してバスラインＢＵＳから回線データＤＴを定常的に取得しており、自動車の運転状態や、キーボードパネルＫＥＹのキー操作内容を、常に把握している。

上記の回路構成において、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏと、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃは、マイコンＭＩＣＯＭによって接点が切換制御されるリレー回路で構成されている。そして、自動車走行中など、カーナビ装置ＵＮ１が使用されることで、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３を使用しない定常状態では、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏと、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃは、各々のバイパス路が導通状態となるバイパスＯＮ状態に設定されている。なお、映像バイパス部は、複合映像信号ＳＧを受ける映像入力部ＲＬＹｉと、複合映像信号ＳＧ’を出力する映像出力部ＲＬＹｏとが、個別的に制御可能であり、各々を、バイパスＯＮ状態、又はバイパスＯＦＦ状態かに個々的に設定可能となっている。

具体的な制御内容としては、マイコンＭＩＣＯＭは、回線データＤＴを常に監視しており、キーボードパネルＫＥＹに関する回線データＤＴに基づいて、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３の使用が開始されていないことを把握すれば、バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏの全てのバイパス路を導通させるバイパスＯＮ状態に設定する。

そして、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏが、バイパスＯＮ状態に設定されると、ナビユニットＵＮから受ける複合映像信号ＳＧは、信号変換装置ＥＱＵにおいて加工されることなく、そのまま表示装置ＤＳＰに転送される。また、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃがバイパスＯＮ状態に設定されると、ナビユニットＵＮは、マイコンＭＩＣＯＭを経由することなく、直接、バスラインＢＵＳから回線データＤＴを取得することになる。

これらバイパスＯＮ状態は、本実施例では、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３が使用されていない定常状態である。このバイパスＯＮ状態では、例えば、カーナビ装置ＵＮ１やバックカメラＵＮ５からの映像は、そのままの表示態様で表示装置ＤＳＰに表示される。このとき、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏは、バイパスＯＮ状態であるので、信号変換装置ＥＱＵは、複合映像信号ＳＧを処理することはなく、表示装置ＤＳＰ’には何も表示されない。

但し、本実施例では、このバイパスＯＮ状態でも、映像選択部ＳＥＬｖや音声選択部ＳＥＬａを機能させることで、外部機器Ｍ１からの映像や音声を表示装置ＤＳＰ’で楽しむことができる。なお、この点は、外部機器Ｍ１を新規に搭載することの意義として、先に説明した通りである。

一方、キーボードパネルＫＥＹで、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３の使用開始が指示されると、バスラインＢＵＳの回線データＤＴに基づいて、そのスイッチ操作を把握したマイコンＭＩＣＯＭは、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏと、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃを、各々、バイパスＯＦＦ状態に設定する。

その結果、ナビユニットＵＮから受ける複合映像信号ＳＧが、受信復元部ＲＶにおいてＲＧＢデジタル信号に変換され、第１と第２のコントローラＣＴＬ１，ＣＴＬ２に伝送されるので、各コントローラＣＴＬ，ＣＴＬ２では、１／３０秒又は１／６０秒に再生する１枚の画像フレームについて適宜な画像処理が可能となる。もっとも、後方座席前の表示装置ＤＳＰ’が、ＴＶ画像やＤＶＤ画像に適したアスペクト比を有する場合には、第２コントローラＣＴＬ２では、特段の画像処理が不要となる。

このような場合でも、少なくとも、第１コントローラＣＴＬ１は、マイコンＭＩＣＯＭからの指示に基づいて、画像フレームのアスペクト比を適宜に修正している。このとき、マイコンＭＩＣＯＭは、ＫＥＹの回線データＤＴに基づいて、キー操作者の指示と、ＤＶＤ画像かテレビ画像かを把握し、第１コントローラＣＴＬ１にアスペクト比を適宜に指示するが、その詳細については後述する。

ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３が使用されるバイパスＯＦＦ状態（非定常状態）では、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃもバイパスＯＦＦ状態となり、ナビユニットＵＮは、マイコンＭＩＣＯＭを経由して回線データＤＴを取得することになる。そのため、例えば、マイコンＭＩＣＯＭからナビユニットＵＮに対して、適宜な回線データＤＴを送信することで、自動車走行中であっても、ナビユニットＵＮから、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３の複合映像信号ＳＧを出力させることができる。

その結果、後方座席前の表示装置ＤＳＰ’には、ＴＶ映像やＤＶＤ映像が表示されることになり、自動車走行中でも、ナビユニットＵＮに内蔵されたＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３を有効活用することができる。すなわち、マイコンＭＩＣＯＭが上記のＣＡＮ制御を実行することで、あえて外部機器Ｍ１を搭載する必要がなくなる。

なお、このとき、マイコンＭＩＣＯＭは、映像入力部ＲＬＹｉをバイパスＯＦＦ状態に設定する一方で、映像出力部ＲＬＹｏをバイパスＯＮ状態に設定して、表示装置ＤＳＰに複合映像信号ＳＧ’を出力しないのが運転安全上好適である。もっとも、前方座席前の表示装置ＤＳＰが取外し可能であるなど、運転席から注視できない場合には上記の制御は不要である。

図２は、ナビユニットＵＮから複合映像信号ＳＧを受ける受信復元部ＲＶと、受信復元部ＲＶからＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１を受ける第１コントローラＣＴＬ１と、第１コントローラＣＴＬ１からＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ２を受ける合成出力部ＴＲの接続関係を具体的に説明する回路図である。特に限定されないが、受信復元部ＲＶと、第１コントローラＣＴＬ１と、合成出力部ＴＲは、各１個のＩＣで構成されている。

受信復元部ＲＶは、ナビユニットＵＮからＣＭＬ方式の差動信号として伝送される複合映像信号ＳＧを、一対の入力端子（SDIN_P,SDIN_N ）に受け、クロック・データ・リカバリ（Clock Data Recovery: CDR）処理や、デシリアライザ（deserializer）処理を経て、合計２４ビット長のＲＧＢデジタル信号（PX_DATA ）ＲＧＢ１と、同期信号やピクセルクロックなどの４ビット長の描画制御信号（PX_CLK, PX_CTRL ）を復元する。

これらの復元信号は、第１コントローラＣＴＬ１のＤＴＶ（digital television）用の入力端子（CLK,HS,VS,DE,VD ）に供給され、Scaler処理などの適宜な画像処理が実行される。第１コントローラＣＴＬ１の内部動作は、ＩＣに内蔵された各種の内部レジスタの設定値に基づいて規定されるが、内部レジスタには、マイコンＭＩＣＯＭとの交信に基づいて適宜な設定値が設定される。

図１や図２に示す通り、マイコンＭＩＣＯＭと第１コントローラＣＴＬ１との間は、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）形式のシリアル送受信回線で接続されており、第１コントローラＣＴＬ１は、マイコンＭＩＣＯＭとのシリアル双方向通信によって、内部レジスタに設定すべき設定値を得ている。なお、マイコンＭＩＣＯＭから受ける設定値には、１枚の表示画面を構成するフレームデータのアスペクト比に関する、表示画面の上下左右方向の拡大率などが含まれている。これらは、ＤＶＤ画像かテレビ画像かに応じた適正値が設定される。

そして、適宜な画像処理が実行されたフレームデータは、入力された状態と同じ形式のＲＧＢデジタル信号（PX_DATA ）ＲＧＢ２と、４ビット長の描画制御信号として第１コントローラＣＴＬ１から出力される（Flat Panel OUT Signals）。

第１コントローラＣＴＬ１が出力するＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ２と、描画制御信号は、合成出力部ＴＲの入力端子（PX_CLK, PX_DATA, PX_CTRL）に供給される。そして、シリアライザ（serializer）処理などを経て、クロック埋め込み方式の複合映像信号ＳＧ’として出力される。なお、この複合映像信号ＳＧ’は、ＣＭＬ方式の差動信号として表示装置ＤＳＰに伝送される。

次に、図３は、受信復元部ＲＶが復元したＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１を受ける第２コントローラＣＴＬ２の内部回路を示したものである。第２コントローラＣＴＬ２は、受信復元部ＲＶから２４ビット長のＲＧＢデジタル信号ＲＧＢ１と、同期信号などの描画制御信号を受け、Scaler処理などの適宜な画像処理が実行可能である。第２コントローラＣＴＬ２の内部動作も、内蔵された各種の内部レジスタの設定値に基づいて規定されるが、内部レジスタには、マイコンＭＩＣＯＭとの交信に基づいて適宜な設定値が設定される。

図１や図３に示す通り、マイコンＭＩＣＯＭと第２コントローラＣＴＬ２との間は、クロック信号ラインＳＰＣ（serial Port Clock ）と、シリアルデータラインＳＰＤ（serial Port Data Input / Output ）の２本の伝送線で双方向に接続されており、第２コントローラＣＴＬ２も、マイコンＭＩＣＯＭとのシリアル双方向通信によって、内部レジスタに必要な設定値を得ている。なお、表示装置ＤＳＰ’の表示画面に、アスペクト比の修正が必要となる場合には、マイコンＭＩＣＯＭから受ける設定値には、１枚の表示画面を構成するフレームデータのアスペクト比に関する、表示画面の上下左右方向の拡大率などが含まれている。

そして、適宜な画像処理が実行されたフレームデータは、コンポジット映像信号ＣＶＢＳとして、第２コントローラＣＴＬ２から出力される。ここで、コンポジット映像信号（Composite Video Signal）とは、同期信号と、輝度信号と、色信号を合成した１ビット長のアナログ信号である。

図４は、外部機器Ｍ２からＬＶＤＳ信号か又はコンポジット映像信号ＣＶＢＳを受けるビデオコンバータＣＮＶの内部構成を図示したものである。カメラ、ＴＶチューナ、ＤＶＤプレイヤーなどの外部機器Ｍ２から出力されるＬＶＤＳ信号又はコンポジット映像信号ＣＶＢＳは、対応する何れかの入力端子（YIN0 / LVDS ）に供給される。そして、ビデオコンバータＣＮＶでは、ＬＤＶＳ信号からＲＧＢデータを復元する復元処理や、コンポジット映像信号から同期信号、輝度信号、及び色信号を復元する復元処理が実行され、２４ｂｉｔ長のデジタルＲＧＢ信号ＲＧＢ３や他の描画制御信号ＴＣＯＮが出力される。

なお、ビデオコンバータＣＮＶの内部動作も、内部レジスタの設定値で規定されるようになっており、マイコンＭＩＣＯＭは、Ｉ２Ｃ形式のシリアル送受信回線を通して、ビデオコンバータＣＮＶの内部レジスタに適宜な設定値を設定している。

図１に示す通り、復元されたＲＧＢ信号ＲＧＢ３は、第１コントローラＣＴＬ１に供給されて適宜な画像処理の後、複合映像信号ＳＧ’として、表示装置ＤＳＰに伝送される。先に説明した通り、外部機器Ｍ２は、ＤＶＤプレイヤー、ＴＶチューナなどであって、ナビユニットＵＮに、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３が内蔵されていない場合に、それらの代替品として使用される。

図５は、映像選択部ＳＥＬｖを構成するＩＣの内部構成を図示したものである。図示の通り、映像選択部ＳＥＬｖは、最高３個のコンポジット映像信号（アナログ入力信号）を受け、その何れか一を選択的に出力するアナログ回路である。なお、ペデスタルクランプ信号に基づいて、直流レベルを正しく復元するためのペデスタルクランプ部と、マイコンＭＩＣＯＭからの制御信号を受ける２ビット長の制御端子CTLA,CTLB と、制御端子CTLA,CTLB の制御信号に基づいて映像選択動作を実行する論理部Logic と、が設けられている。

なお、音声選択部ＳＥＬａは、ペデスタルクランプ部が存在しない点を除き、図５の回路構成とほぼ同じであり、最高３個の音声信号を受け、その何れか一を、マイコンＭＩＣＯＭの制御に基づき選択的に出力している。

先に説明した通り、映像選択部ＳＥＬｖと、音声選択部ＳＥＬａは、外部機器Ｍ１からの映像・音声を後方座席前の表示装置ＤＳＰ’に出力するか、ナビユニットＵＮからの映像を後方座席前の表示装置ＤＳＰ’に出力するかを規定している。なお、ナビユニットＵＮから出力される音声信号ＡＵＸを、信号変換装置ＥＱＵが受ける構成を採れば（図１の破線部参照）、その音声信号ＡＵＸを音声選択部ＳＥＬａに供給することもできる。

以上、信号変換装置ＥＱＵの回路構成を説明したので、最後に、マイコンＭＩＣＯＭが実行する信号変換装置ＥＱＵの制御手順について説明する。図７は、マイコンＭＩＣＯＭの制御内容を説明するフローチャートである。

図示の通り、マイコンＭＩＣＯＭは、ＣＡＮ第１通信部ＩＦ１を経由して回線データＤＴを常に監視しており（ＳＴ１）、回線データＤＴを取得したら、先ず、そのタイミングがバイパスＯＦＦ状態かバイパスＯＮ状態かを判定する（ＳＴ２）。先に説明した通り、バイパスＯＦＦ状態とは、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏや、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃのバイパス路が非導通状態であって、マイコンＭＩＣＯＭが複合映像信号ＳＧを制御可能な動作状態である。

一方、バイパスＯＮ状態とは、前記のバイパス路が導通状態であって、マイコンＭＩＣＯＭが関与しない動作状態である。そこで、そのタイミングがバイパスＯＮ状態であれば、次に、今回取得した回線データＤＴが、ＤＶＤプレイヤーやＴＶチューナの動作開始を指示するものか否かを判定する（ＳＴ３）。

そして、もし、ＤＶＤプレイヤーやＴＶチューナの動作開始を指示する回線データＤＴを受けた場合には、その後は、複合映像信号ＳＧの伝送について、マイコンＭＩＣＯＭが関与する必要があるので、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏや、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃのバイパス路を非導通状態（バイパスＯＦＦ状態）に制御してステップＳＴ１の待機処理に戻る（ＳＴ４）。

なお、ナビユニットＵＮは、ステップＳＴ４の処理で、バイパスＯＦＦ状態の制御が開始される以前に、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３の動作開始を指示する回線データＤＴを、バスラインＢＵＳから直接受けており、必要な映像装置の開始動作がナビユニットＵＮの内部において実行される。そして、バイパスＯＦＦ状態に移行した後、ナビユニットＵＮに対して、運転に関する適当な回線データＤＴを送信して（ＳＴ４）、ナビユニットＵＮから複合映像信号ＳＧを出力させる。

そのため、その後は、表示装置ＤＳＰにＤＶＤプレイヤーＵＮ２かＴＶチューナＵＮ３の画像が表示されることになる。そして、このようなバイパスＯＦＦ状態で、新たな回線データＤＴを受けた場合には、マイコンＭＩＣＯＭは、ステップＳＴ１→ＳＴ２の処理を経て、今回取得した回線データＤＴが運転に関するものか否かを判定し（ＳＴ５）、運転に関する回線データであれば、そのまま、或いは、適宜な処理をして、ナビユニットＵＮに回線データを送信する（ＳＴ６）。

次に、今回取得した回線データＤＴが、表示装置の表示モードを規定する指示ボタンＢＴｓに関するものか否か判定される（ＳＴ７）。そして、指示ボタンＢＴｓが押圧されたと判定される場合には、表示制御フラグＦＬＧをインクリメント処理する（ＳＴ８）。

ここで、表示制御フラグＦＬＧは、０〜２の範囲で循環的に変化し、アスペクト比を修正しない表示態様ＦＬＧ＝０（図７（ｂ）参照）と、左右方向にだけ画像を拡大して、画面一杯にやや横長の画像を表示する表示態様ＦＬＧ＝１（図７（ｃ）参照）と、左右方向と上下方向に不均一に画像を拡大して、上下が少しだけ欠ける画像を画面一杯に表示する表示態様ＦＬＧ＝２（図７（ｄ）参照）とを切り替えるようにしている。

そこで、インクリメント処理後の表示制御フラグＦＬＧが＝３となる場合は、ＦＬＧ＝０に戻し（ＳＴ１０）、上記した表示態様となるよう、第１と第２のコントローラＣＴＬ１，ＣＴＬ２の内部レジスタに必要な設定値を設定して、ステップＳＴ１の待機処理に戻る（ＳＴ１１）。先に説明した通り、第２のコントローラＣＴＬ２に対する設定処理が不要な場合もある。

先に説明した通り、第１のコントローラＣＴＬ１はＩ２Ｃのシリアル回線でマイコンＭＩＣＯＭに接続されており、内部レジスタの設定値が変更されることで、表示態様が適宜に変更される。したがって、キーボードパネルＫＥＹの操作者は、表示装置ＤＳＰの表示態様を確認しつつ、自分の好みの表示態様となるまで、指示ボタンＢＴｓを繰り返し押せば良いことになる。

この関係は、図７（ｂ）〜図７（ｄ）に示す通りであり、初期状態（ＦＬＧ＝０）では、左右の周縁に黒色部分が発生しても（図７（ｂ）参照）、指示ボタンＢＴｓを一回押すと、左右方向がβ倍に広がった横長画像に変更されて、黒色部分が消滅する（図７（ｃ）参照）。
例えば、ＴＶ画像について、α＝１、β＝１．５２で画面一杯となる。この場合、横長画像（横拡大率が１５２％）にはなるが、テレビ映像によく現れる上下テロップが欠落しないので、上下テロップが出現する番組に好適である。なお、ＤＶＤ画像については、α＝１、β＝１．５で画面一杯となり、横長度合がやや緩和される。

次に、指示ボタンＢＴｓをもう一回押すと、左右方向にβ倍、上下方向にα倍に広がった拡大画面に変更される（図７（ｄ）参照）。ここで、α＝βであると図１（ｃ）の表示態様と同様になり、α＝１であると図７（ｃ）の表示態様と同様になるが、１＜α＜βに設定することで、ほぼ自然な拡大画像とすることができる。
例えば、ＴＶ画像について、α＝１．１５６、β＝１．５２とすると、上下の欠落が生じるものの、横拡大率が１３１．５％程度（＝１．５２／１．１５６）に緩和される。なお、ＤＶＤ画像については、上下の欠落を同程度に抑制するには、α＝１．１５６、β＝１．５で足り、この場合の横拡大率が１２９．７５％程度であって、更に、横拡大率が緩和され、しかも、自然なＤＶＤ画像がフル画面表示されるので迫力が増す。

ところで、このような操作が可能なバイパスＯＦＦ状態で、キーボードパネルＫＥＹにおいて、ＤＶＤプレイヤーＵＮ２やＴＶチューナＵＮ３の動作を終了するなどの操作がされた場合には（ＳＴ１２）、マイコンはバイパスＯＦＦからバイパスＯＮ状態に戻すべく、映像バイパス部ＲＬＹｉ，ＲＬＹｏや、ＣＡＮバイパス部ＲＬＹｃのバイパス路を導通状態にする（ＳＴ１３）。

そして、マイコンが受けた回線データＤＴをナビユニットＵＮに転送した上でして、ステップＳＴ１の待機処理に戻る（ＳＴ１４）。したがって、その後は、キーボードパネルＫＥＹにおいて、バックカメラやカーナビ装置の動作が指示されると、ナビユニットＵＮから出力された複合映像信号ＳＧが、そのまま表示装置ＤＳＰに転送され表示されることになる。

以上、本考案の実施例について詳細に説明したが、具体的な記載内容は、特に本考案を限定するものではない。例えば、最小設計としては、第２コントローラＣＴＬ２やビデオコンバータＣＮＶは不要であり、図６の回路構成で足りる。また、必ずしも、純正品のキーボードパネルＫＥＹを使用する必要はなく、後付けの操作パネルを設けても良い。特に、このような場合、使用者の操作を特定する情報は、必ずしも、バスラインＢＵＳを経由させる必要はない。

ＵＮ 車載電子装置（ナビユニット）
ＤＳＰ 表示装置
ＥＱＵ 信号変換装置
ＢＵＳ 自動車ネットワーク回線
ＤＴ 回線データ
ＩＦ１ 回線データ受信部
ＩＦ２ 回線データ送信部
ＳＧ 映像再生信号
ＲＹＬｉ 信号バイパス部
ＲＹＬｏ 信号バイパス部
ＣＴＬ１ 映像信号加工部
ＫＥＹ 操作部
ＭＩＣＯＭ 動作制御部

本考案は、操作情報に基づいて、表示画面の表示態様が変更される一方、何れに表示態様でも、車載電子装置から受けた映像再生信号が、表示画面の画面一杯に表示されるのが好ましい。この場合、表示画面の縦方向か、横方向かの何れか一方を拡大表示することで、横方向及び縦方向の何れにも、表示画面の非表示領域が生じないよう処理されるのが好ましい。

Claims (13)

1. カーナビ装置、映像再生装置、ＴＶチューナ装置の全部又は一部を内蔵して映像再生信号を出力可能な車載電子装置（ＵＮ）と、表示画面の全体又は一部を使用した画像表示を実現する表示装置（ＤＳＰ）との間に配置される信号変換装置（ＥＱＵ）であって、
   自動車ネットワーク回線（ＢＵＳ）から回線データ（ＤＴ）を受信する回線データ受信部（ＩＦ１）と、
   自動車ネットワーク回線（ＢＵＳ）に代わって、回線データ（ＤＴ）を車載電子装置に送信可能な回線データ送信部（ＩＦ２）と、
   車載電子装置（ＵＮ）から受けた映像再生信号（ＳＧ）を、そのまま表示装置（ＤＳＰ）に出力する信号バイパス部（ＲＹＬｉ，ＲＹＬｏ）と、
   車載電子装置（ＵＮ）から受けた映像再生信号（ＳＧ）について、表示画面の表示態様を変更する加工処理が可能な映像信号加工部（ＣＴＬ１）と、
   使用者の操作を特定する操作情報を出力する操作部（ＫＥＹ）と、
   信号変換装置の内部動作を制御する動作制御部（ＭＩＣＯＭ）と、を有して構成され、
   動作制御部（ＭＩＣＯＭ）は、操作部（ＫＥＹ）からの情報に基づいて、信号バイパス部と映像信号加工部の何れか一方を機能させるよう構成されていることを特徴とする車載電子装置用の信号変換装置。
2. 操作情報に基づいて、表示画面の表示態様が変更される一方、
   何れに表示態様でも、車載電子装置から受けた映像再生信号が、表示画面の画面一杯に表示される請求項１に記載の信号変換装置。
3. 表示画面の縦方向と横方向を不等倍に拡大表示することで、
   横方向又は縦方向の何れか一方に、映像再生信号が再生されない欠落部が僅かに生じるよう処理される請求項２に記載の信号変換装置。
4. 表示画面の縦方向か、横方向かの何れか一方を拡大表示することで、
   横方向及び縦方向の何れにも、表示画面の非表示領域が生じないよう処理される請求項２に記載の信号変換装置。
5. 映像再生信号は、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号（differential signaling）として、車載電子装置から出力され、
   映像信号加工部には、差動シリアル信号をＲＧＢデジタル信号に変換する受信変換回路（ＲＶ）が設けられている請求項１〜４の何れかに記載の信号変換装置。
6. 映像信号加工部には、ＲＧＢデジタル信号を、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号に変換する送信変換回路（ＴＲ）が設けられている請求項５に記載の信号変換装置。
7. 回線データ受信部を経由して、使用者の操作を特定する操作情報を受けている請求項１〜６の何れかに記載の信号変換装置。
8. 動作制御部は、回線データ受信部を経由して受ける操作情報に基づいて、回線データ送信部を実効化するか否かを決定している請求項７に記載の信号変換装置。
9. 動作制御部は、回線データ受信部を経由することなく取得する操作情報に基づいて、回線データ送信部を実効化するか否かを決定している請求項１〜６の何れかに記載の信号変換装置。
10. 受信変換回路が出力するＲＧＢデジタル信号を受けて、サブ表示装置に出力すべき映像再生信号を生成する第２の映像信号加工部を設けた請求求項５に記載の信号変換装置。
11. 第２の映像信号加工部は、映像再生信号として、コンポジット映像信号をサブ表示装置に出力している請求項１０に記載の信号変換装置。
12. 車載装置以外からサブ映像再生信号を受けて、これをＲＧＢデジタル信号に変換して、映像信号加工部に供給する映像信号変換部を設けた請求項１〜１１の何れかに記載の信号変換装置。
13. サブ映像再生信号は、ＬＶＤＳ又はＣＭＬ形式の差動シリアル信号か、又は、コンポジット映像信号である請求項１２に記載の信号変換装置。

Images