JP3760395B2 - 複数の機器により構成される車載用情報システムおよびその構成機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用情報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両位置周辺の道路地図を表示し、出発地から目的地までの推奨ルートを画面や音声により案内する車載用ナビゲーションシステムが知られている。車載用ナビゲーションシステムには、道路地図による案内に加えて、ＶＩＣＳユニット（機器、以下ユニットと機器は同義である）を搭載しＶＩＣＳ情報をディスプレイに表示してよりきめの細かい道路案内を可能とするものもある。ＶＩＣＳとは道路交通情報通信システムの略称であり、ＶＩＣＳセンターが発信するＶＩＣＳ情報（渋滞、事故、道路工事などの道路情報）を受信して車載用ナビゲーションシステムなどに利用するシステムである。また、ＴＶチューナやビデオデッキなどを拡張ユニットとして搭載することができる車載用ナビゲーションシステムもあり、表示装置をナビゲーションシステムとして利用していないときは、テレビ放送やビデオの映像を楽しんだりすることもできる。
【０００３】
上記のように、車載用ナビゲーションシステムにおいて、ＶＩＣＳユニット、ＴＶチューナユニット、あるいはビデオデッキユニットなどを拡張ユニットとして搭載するときは、ナビゲーションなどを実行する本体のコントロールユニットに各ユニットからの出力信号がそれぞれ接続される。この場合の出力信号とは例えば映像信号である。図４はその接続の様子を示す図である。コントロールユニット１０１には各ユニットからの映像信号を受ける３個のコネクタ１０２、１０３、１０４が設けられ、各ユニットとケーブルで接続されている。ＶＩＣＳユニット１０５の映像信号はコネクタ１０６から出力されコントロールユニット１０１のコネクター１０４に入力される。ＴＶチューナユニット１０７の映像信号はコネクタ１０８から出力されコントロールユニット１０１のコネクター１０３に入力される。ビデオデッキユニット１０９の映像信号はコネクタ１１０から出力されコントロールユニット１０１のコネクター１０２に入力される。コントロールユニット１０１では、各ユニットからの映像信号と自己の映像信号とを予め入力された設定に応じて切り換え、表示装置１１１にそれぞれの映像を表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように複数のユニットから出力される信号を個々にコントロールユニットへ接続すると、コントロールユニットにおいて信号を受けるためのコネクタが多くなりコンパクトな装置が実現できない。特に、ナビゲーションシステムなどの車載用情報システムは車内スペースが限られているためコンパクトな設計が強く求められる。また接続の必要がない場合でも、それらのユニットの接続を想定してコネクタを設けておく必要があり、スペース的にもコスト的にも無駄が多くなる。さらに、接続するケーブル量が多くなりケーブルコストが増大し、コントロールユニット１０１近辺ではケーブルの引き回しが過密となり作業性が悪くなる。さらには、接続可能なユニットの台数が予め設けられているコネクタの数に制限されてしまう。
【０００５】
本発明は、構成ユニットの接続を、スペースをとらず、容易に、低コストに、作業性よく行うことを可能とし、接続ユニット数の限界も作らない車載用情報システムを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、複数の機器を組み合わせ、いずれか一つの機器が選択され、選択された機器の生成する信号を使用する車載用情報システムに適用され、機器は、外部から信号を入力する入力部と、外部へ信号を出力する出力部と、内部信号を生成する信号生成部と、出力部への接続を信号生成部と入力部との間で切り換える切り換え回路と、自己が選択されたかどうかを判定し、選択された場合は切り換え回路を信号生成部への接続に切り換え、選択されない場合は入力部への接続に切り換えるように制御する制御部とを有し、複数の機器間において出力部と入力部とを相互に接続することにより１の直列接続を形成し、複数の機器のうち一つが主機器として割り当てられ、複数の機器の制御部は制御信号を送受信するためネットワーク接続され、主機器として割り当てられた機器の制御部は複数の機器の残りのいずれか一つを選択するための制御信号をネットワーク上に送信し、残りの複数の機器の制御部は自己が選択される制御信号がネットワーク上に送信されたかどうかを監視することを特徴とするものである。
請求項２の発明は、１の主機器と１以上の従機器とを組み合わせ、いずれか一つの従機器が選択され、選択された従機器の生成する信号を使用する車載用情報システムに適用され、従機器は、外部から信号を入力する従機器入力部と、外部へ信号を出力する従機器出力部と、内部信号を生成する信号生成部と、従機器出力部への接続を信号生成部と従機器入力部との間で切り換える切り換え回路と、自己が選択されたかどうかを判定し、選択された場合は切り換え回路を信号生成部への接続に切り換え、選択されない場合は従機器入力部への接続に切り換えるように制御する制御部とを有し、主機器は、外部から信号を入力する主機器入力部と、この主機器入力部に入力される信号を処理する処理部とを有し、１の主機器と１以上の従機器間において、主機器入力部と従機器出力部および従機器出力部と従機器入力部とを相互に接続することにより一つの直列接続を形成し、主機器は、複数の従機器のいずれか一つを選択するための制御信号を生成する制御部を有し、主機器の制御部と複数の従機器の制御部は制御信号を送受信するためネットワーク接続され、主機器の制御部は制御信号をネットワーク上に送信し、複数の従機器の制御部は自己が選択される制御信号がネットワーク上に送信されたかどうかを監視することを特徴とするものである。
【０００７】
なお、上記課題を解決するための手段を記載したが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る車載用情報システムである車載用ナビゲーションシステムの構成図を示す。コントロールユニット１はナビゲーションシステムのメイン制御を行う。コントロールユニット１では、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信装置（不図示）により受信し、ＣＤ−ＲＯＭなどに格納された地図情報をＣＤ−ＲＯＭ装置（不図示）から読み出し、自車位置および自車位置周辺の道路地図やその他の案内情報を表示装置２に表示して道路案内などのナビゲーションを行う。表示装置２はＣＲＴや液晶表示装置などである。ＶＩＣＳユニット３は、ＶＩＣＳセンターが発信するＶＩＣＳ情報（渋滞、事故、道路工事などの道路情報）を受信して表示装置２に表示するユニットである。ＴＶチューナユニット４は、テレビ放送を受信して表示装置２にテレビ放送を表示するユニットである。ビデオデッキユニット５は、ビデオテープに録画されたビデオ映像を車の中で楽しむために準備されたユニットである。ビデオ映像は表示装置２に表示される。
【０００９】
コントロールユニット１は、上記ナビゲーションのメイン制御を行うとともにＬＡＮで接続された各ユニット間のＬＡＮ制御を行う制御回路１１と、表示装置２において表示するための映像信号を生成する表示回路１２とを有する。さらに、表示回路１２で生成された映像信号と、コネクタ１４を経由して入力された外部ユニットからの映像信号とを制御回路１１の制御信号により切り換えるためのスイッチ１３を有する。スイッチ１３により選択された映像信号はコネクタ１５に接続される表示装置２に出力される。本実施の形態では、映像信号は例えばＲＧＢ信号である。コントロールユニット１は、内部にマイクロプロセッサ、メモリ、マイクロプロセッサ周辺回路などの汎用回路およびコントロールユニット用専用回路を有し、制御回路１１や、表示回路１２などを構成する。
【００１０】
ＶＩＣＳユニット３は、ＶＩＣＳセンタからの信号を受信してＶＩＣＳ情報を生成するための制御を行うとともにＬＡＮで接続された各ユニット間のＬＡＮ制御を行う制御回路３１と、ＶＩＣＳ情報を表示装置２で表示できる映像信号として生成する表示回路３２と、表示回路３２で生成された映像信号とコネクタ３４を経由して入力された外部ユニットからの映像信号とを制御回路３１の制御信号により切り換えるためのスイッチ３３と、スイッチ３３により選択された映像信号を外部に出力するコネクタ３５とを有する。ＶＩＣＳユニット３はコントロールユニット１と同様に、内部にマイクロプロセッサ、メモリ、マイクロプロセッサ周辺回路などの汎用回路およびＶＩＣＳ用専用回路などを有し、制御回路３１や、表示回路３２などを構成する。
【００１１】
ＴＶチューナユニット４は、テレビ放送を受信して音声や映像のテレビ信号を生成するとともにＬＡＮで接続された各ユニット間のＬＡＮ制御を行う制御回路４１と、制御回路４１で生成されたテレビ信号のうち映像を表示装置２で表示できる映像信号として生成する表示回路４２と、表示回路４２で生成された映像信号とコネクタ４４を経由して入力された外部ユニットからの映像信号とを制御回路４１の制御信号により切り換えるためのスイッチ４３と、スイッチ４３により選択された映像信号を外部に出力するコネクタ４５とを有する。ＴＶチューナユニット４はコントロールユニット１と同様に、内部にマイクロプロセッサ、メモリ、マイクロプロセッサ周辺回路などの汎用回路およびＴＶチューナユニット用専用回路などを有し、制御回路４１や、表示回路４２などを構成する。
【００１２】
ビデオデッキユニット５は、ビデオテープに記録された映像や音声のビデオ信号を再生するとともにＬＡＮで接続された各ユニット間のＬＡＮ制御を行う制御回路５１と、制御回路５１で再生されたビデオ信号のうち映像を表示装置２で表示できる映像信号として生成する表示回路５２と、表示回路５２で生成された映像信号とコネクタ５４を経由して入力された外部ユニットからの映像信号とを制御回路５１の制御信号により切り換えるためのスイッチ５３と、スイッチ５３により選択された映像信号を外部に出力するコネクタ５５とを有する。ビデオデッキユニット５はコントロールユニット１と同様に、内部にマイクロプロセッサ、メモリ、マイクロプロセッサ周辺回路などの汎用回路およびビデオデッキユニット用専用回路などを有し、制御回路５１や、表示回路５２などを構成する。さらに、ビデオテープを給送・巻き戻しをする機構（不図示）も有する。
【００１３】
上記各ユニット３、４、５の映像信号はコントロールユニット１へ接続するにあたりカスケード（直列）接続される。すなわち、コントロールユニット１へはＶＩＣＳユニット３からの映像信号のみが接続され、ＶＩＣＳユニット３にはＴＶチューナユニット４からの映像信号が接続され、ＴＶチューナユニット４にはビデオデッキユニット５からの映像信号が接続される。ビデオデッキユニット５の映像信号の入力用コネクター５４には何も接続されずオープンになっているが、例えばビデオカメラやテレビゲーム機など、表示装置２で表示可能な映像信号を持つ機器を接続することができる。図２は、このようにカスケード接続された各ユニットのコネクタおよび接続ケーブルの様子を示す図である。
【００１４】
次に、上記のようにカスケード接続された各ユニットにおいて、どのユニットの映像信号をどのように選択するかを図１および図３を使用して説明する。コントロールユニット１とその他のユニット３、４、５は図１にも示す通りＬＡＮで接続されている。ここで言うＬＡＮで接続されているとは、各ユニット１、３、４、５の接続を一つのローカルエリアネットワークと考え、コントロールユニット１からＬＡＮ上に制御コマンドを発し、各ユニット３、４、５はＬＡＮ上の制御コマンドを常時監視し、自己に向けて発せられた制御コマンドであると認識した場合に所定の制御がされるように接続されていることを言う。
【００１５】
図３は、各ユニット１、３、４、５のＬＡＮ制御の動作を示している。ＬＡＮ制御は特に映像信号のユニット選択の制御に限定して記載されている。コントロールユニット１の制御回路１１におけるＬＡＮ制御は、どのユニットを選択するかのナビゲーションシステム全体のＬＡＮ制御を実行するステップＳ１、Ｓ２と、自己のユニットが選択されたかどうかを判定するステップＳ３〜Ｓ５との二つに分けられる。ステップＳ１では、コントロールユニット１内の設定スイッチ（不図示）あるいは制御回路１１のプログラムの実行などにより特定のユニットが選択される。特定のユニットが選択されるということは、そのユニットの映像信号を表示装置２に表示することである。ステップＳ２では、映像信号を選択するための選択コマンドがＬＡＮ上に発せられる。選択コマンドにはどのユニットを選択するかの識別情報が付加されている。例えば１バイトでコマンドを表すとした場合、上位４ビットでコマンドの種類を示し、そのうちの一つを選択コマンドとする。また、下位４ビットで選択ユニットを識別する。この場合は最大１６台のユニットが識別できる。各ユニット１、３、４、５は上記４ビットで示される識別番号がそれぞれ異なるように予め設定されている。ステップＳ３では、発せられたコマンドが選択コマンドであるかどうかを判定すると同時に、ユニットの識別が自己であるかどうか、すなわちコントロールユニット１であるかどうかを判定する。ステップＳ３で選択コマンドにより自己のユニットが選択されたと判定されるとステップＳ４に進み、スイッチ１３を自己の表示回路１２側へ接続する。ステップＳ３で判定が否定されるとスイッチ１３はコネクタ１４側に接続され、コネクタ１４から入力される映像信号をコントロールユニット１をスルー、すなわち素通りさせる。
【００１６】
ＶＩＣＳユニット３の制御回路３１におけるＬＡＮ制御は、自己のユニットが選択されたかどうかを判定するステップＳ３１〜Ｓ３３を実行する。ステップＳ３１では、発せられたコマンドが選択コマンドであるかどうかを判定すると同時にユニットの識別が自己であるかどうかすなわちＶＩＣＳユニット３であるかどうかを判定する。ステップＳ３１で選択コマンドにより自己のユニットが選択されたと判定されると、ステップＳ３２に進み、スイッチ３３を自己の表示回路３２側へ接続する。ステップＳ３１で判定が否定されるとスイッチ３３はコネクタ３４側に接続され、コネクタ３４から入力される映像信号をＶＩＣＳユニット３をスルーさせる。
【００１７】
ＴＶチューナユニット４においてはステップＳ４１〜Ｓ４３、ビデオデッキユニット５ではステップＳ５１〜Ｓ５３がそれぞれの制御回路４１、５１において同様に実行される。
【００１８】
図１では、ＶＩＣＳユニット３が選択されスイッチ３３は表示回路３２に接続され、他のユニット１、４、５は選択されずスイッチ１３、４３、５３が映像信号スルーさせる状態に接続されている様子が示されている。従って、表示装置２にはＶＩＣＳユニット３からの映像信号が表示される。もしどのユニットも選択されない場合は、ビデオデッキユニット５のコネクタ５４と表示装置２とが接続されることになり、コネクタ５４に接続される機器の映像信号が表示される。
【００１９】
以上のようにして各ユニットから出力される映像信号をカスケード接続すると、コントロールユニットにおいて信号を受けるためのコネクタ数が少なくてすみコンパクトなシステムの設計が可能となる。また、ユニットを増設する場合も最終段のユニットに接続していくだけで済み、コネクタ使用上の無駄が発生しない。さらに、接続するケーブル量も少なくて済みケーブルコストも高くならず、ケーブルの引き回しも過密とならず作業性がよくなる。さらには、接続可能なユニットの台数が準備されているコネクタの数に制限されてしまわず、実質的に無制限となる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、拡張ユニットとしてＶＩＣＳユニット３、ＴＶチューナユニット４、ビデオデッキユニット５の例で説明したが、これらのユニットに限定される必要はない。すなわち、表示装置２を共通に使用して映像信号を出力するようなものであればどのようなユニットでもよい。
【００２１】
また、上記の実施の形態では、共通の信号として映像信号の例で説明したが、映像信号に限定する必要はない。例えば、スピーカを共通に使用するようにして音声信号をカスケード接続するようにしてもよい。さらには、コントロールユニットにＣＤ−ＲＯＭ装置などを複数台接続する場合に、そのデータパスをカスケード接続するようにしてもよい。この場合、コントロールユニットはＣＤ−ＲＯＭ装置からの信号を入力して処理するものであり、コントロールユニット内部には外部のＣＤ−ＲＯＭ装置からの信号に対応する信号生成部はない。すなわち、コントロールユニットは主ユニットとして動作し、従ユニットであるＣＤ−ＲＯＭ装置を選択して処理を行う。なお、ＣＤ−ＲＯＭ装置からの信号を処理する場合には、データの転送を光信号で行い、この光信号をカスケード接続することも可能である。以上のように、本発明は、各ユニットから出力される信号の仕様が共通で、かつ選択されて使用されるユニットが同一タイミングでは１台のみであるようなときは、あらゆる場合において適用することが可能である。
【００２２】
また、ＬＡＮ上にコマンドを発する形態も上記の実施の形態に限定する必要はない。共通のパスを利用して各ユニットが特定できるようなプロトコルであればどのようなものでもよい。
【００２３】
また、上記実施の形態のＬＡＮは、車内の他の装置の制御、例えばパワーウインドウ制御やドアロック制御などに使用される車内ＬＡＮを共通に使用することも可能である。その場合、車内ＬＡＮのコントロールユニットが車内ＬＡＮ経由で本実施の形態のコントロールユニット１を制御し、その制御に基づいてコントロールユニット１が上記実施の形態で記載した制御を行うようにしてもよいし、車内ＬＡＮのコントロールユニットの中に本実施の形態のコントロールユニット１のＬＡＮに関わる制御内容を組み込むようにしてもよい。また、コマンドが競合しないようなプロトコルを考慮すれば、車内ＬＡＮのコントロールユニットと本実施の形態のコントロールユニット１に主従関係をつけず併存させることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成しているので、次のような効果を奏する。
信号をカスケード（直列）接続することを可能とする機器を複数接続した車載用情報システムを提供するので、主機器において信号を受けるためのコネクタ数が少なくてすみコンパクトなシステムの設計が可能となる。また、機器を増設する場合も最終段のユニットに接続していくだけで済み、コネクタ使用上の無駄が発生しない。さらに、接続するケーブル量も少なくて済みケーブルコストも高くならず、ケーブルの引き回しも過密とならず作業性がよくなる。さらには、接続可能な機器の台数が準備されているコネクタの数に制限されてしまわず、実質的に無制限となる。
また、既存の車内ＬＡＮを利用することが可能であり、効率のよい配線と制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車載用情報システムである車載用ナビゲーションシステムの構成図。
【図２】カスケード接続された各ユニットのコネクタおよび接続ケーブルの様子を示す図。
【図３】各ユニットのＬＡＮ制御の動作を示す図。
【図４】従来技術における各ユニットの接続の様子を示す図。
【符号の説明】
１ コントロールユニット
２ 表示装置
３ ＶＩＣＳユニット
４ ＴＶチューナユニット
５ ビデオデッキユニット
１１、３１、４１、５１ 制御回路
１２、３２、４２、５２ 表示回路
１３、３３、４３、５３ スイッチ
１４、１５、３４、３５、４４、４５、５４、５５ コネクタ

Claims (2)

1. 複数の機器を組み合わせ、いずれか一つの機器が選択され、選択された機器の生成する信号を使用する車載用情報システムにおいて、
   前記機器は、外部から信号を入力する入力部と、外部へ信号を出力する出力部と、内部信号を生成する信号生成部と、前記出力部への接続を前記信号生成部と前記入力部との間で切り換える切り換え回路と、自己が選択されたかどうかを判定し、選択された場合は前記切り換え回路を前記信号生成部への接続に切り換え、選択されない場合は前記入力部への接続に切り換えるように制御する制御部とを有し、
   前記複数の機器間において前記出力部と前記入力部とを相互に接続することにより１の直列接続を形成し、
   前記複数の機器のうち一つが主機器として割り当てられ、
   前記複数の機器の制御部は制御信号を送受信するためネットワーク接続され、
   前記主機器として割り当てられた機器の制御部は前記複数の機器の残りのいずれか一つを選択するための制御信号を前記ネットワーク上に送信し、
   前記残りの複数の機器の制御部は自己が選択される制御信号が前記ネットワーク上に送信されたかどうかを監視することを特徴とする車載用情報システム。
2. １の主機器と１以上の従機器とを組み合わせ、いずれか一つの従機器が選択され、選択された従機器の生成する信号を使用する車載用情報システムにおいて、
   前記従機器は、外部から信号を入力する従機器入力部と、外部へ信号を出力する従機器出力部と、内部信号を生成する信号生成部と、前記従機器出力部への接続を前記信号生成部と前記従機器入力部との間で切り換える切り換え回路と、自己が選択されたかどうかを判定し、選択された場合は前記切り換え回路を前記信号生成部への接続に切り換え、選択されない場合は前記従機器入力部への接続に切り換えるように制御する制御部とを有し、
   前記主機器は、外部から信号を入力する主機器入力部と、この主機器入力部に入力される前記信号を処理する処理部とを有し、
   前記１の主機器と前記１以上の従機器間において、前記主機器入力部と前記従機器出力部および前記従機器出力部と前記従機器入力部とを相互に接続することにより一つの直列接続を形成し、
   前記主機器は、前記複数の従機器のいずれか一つを選択するための制御信号を生成する制御部を有し、
   前記主機器の制御部と前記複数の従機器の制御部は前記制御信号を送受信するためネットワーク接続され、
   前記主機器の制御部は前記制御信号を前記ネットワーク上に送信し、
   前記複数の従機器の制御部は自己が選択される制御信号が前記ネットワーク上に送信されたかどうかを監視することを特徴とする車載用情報システム。

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