JP4814546B2 - 異常検出装置および映像システム - Google Patents

Description

本発明は、映像信号の経路の異常を検出する異常検出装置に関するものである。

従来、映像信号の経路の異常を検出する異常検出装置としては、映像信号を表す所定ビット数のパラレル信号によって表される論理値が暗時出力値以下に設定された判定値を一定時間下回っているとき故障と判定することによって、回路構成を増大させることなくパラレル信号の入力経路のうち少なくとも一本が断線またはショートしてもこれを故障と診断できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１９００７号公報

しかしながら、従来の異常検出装置は、映像信号の経路の断線やショートを故障として診断できるものの、映像信号の経路の異常の原因が把握できないといった問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、映像信号の経路の異常の原因を把握することができる異常検出装置を提供することを目的とする。

本発明の異常検出装置は、前記経路状態判断手段が、前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧値を含む第１の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が天絡状態にあると判断し、前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記第２〜第４の抵抗を通る経路について前記直流電圧のうち前記第４の抵抗にかかる電圧値を含み前記第１の電圧値の範囲よりも低い第２の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が開放状態にあると判断し、前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記平滑回路の電圧値を含み前記第２の電圧値の範囲よりも低い第３の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が正常状態にあると判断し、前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、グランドレベルを含み前記第３の電圧値の範囲よりも低い第４の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が地絡状態にあると判断することを特徴とする。

この構成により、本発明の異常検出装置は、映像信号の出力経路から得られる直流信号レベルに基づいて、映像信号の出力経路が正常状態、開放状態、天絡状態および地絡状態のうち何れの状態にあるかを判断するため、映像信号の経路の異常の原因を把握することができる。

本発明は、映像信号の経路の異常の原因を把握することができるといった効果を有する異常検出装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態においては、車両に設けられ、カメラや映像受信機等の映像出力機器によって出力された映像信号をディスプレイに表示させる映像信号処理装置に、本発明の異常検出装置を適用した例について説明する。

本発明の一実施の形態の異常検出装置を適用した映像信号処理装置を図１に示す。

映像信号処理装置１には、車両後方を撮影するカメラ２と、ナビゲーション装置、テレビ放送受信機およびＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレーヤ等の外部映像出力装置３と、映像信号処理装置１によって処理された映像信号を映像出力するディスプレイ装置４とが接続されている。

カメラ２は、映像を取り込むためのレンズおよびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサを有し、ＣＣＤセンサの検知信号から映像信号を生成するようになっている。ここで、映像信号は、コンポジット信号、ＲＧＢ信号、ＹＵＶ信号、またはその他のフォーマットのものでもよい。

ディスプレイ装置４は、ブラウン管や液晶ディスプレイ等の表示部を有し、映像信号を表示部に映像出力するようになっている。

映像信号処理装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０と、カメラ２から入力された映像信号をバッファリングする第１の映像信号バッファ１２と、カメラ２から入力された映像信号から同期信号を分離する同期分離回路１３と、画像処理を行う画像処理装置１４と、外部映像出力装置３から入力された映像信号をバッファリングする第２の映像信号バッファ１５と、画像処理装置１４によって画像処理された映像信号と外部映像出力装置３から入力された映像信号とから１つの映像信号を選択する映像選択スイッチ１６と、映像選択スイッチ１６によって選択された映像信号を増幅するビデオアンプ１７と、ビデオアンプ１７からディスプレイ装置４に出力される映像信号の出力経路の異常を検出する異常検出回路１１と、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１８と、フラッシュメモリ１９と、故障診断結果を記憶するためのダイアグメモリ２０と、映像信号処理装置１の各部およびカメラ２に電力を供給する図示しない電力供給部とを備えている。

なお、以下の説明において、映像信号の出力経路がディスプレイ装置４と正常に接続されている状態を「正常状態」といい、映像信号の出力経路が何処にも接続されていない状態を「開放状態」といい、映像信号の出力経路に電源電圧が印加されている状態を「天絡状態」といい、映像信号の出力経路がグランドに短絡している状態を「地絡状態」という。

ＣＰＵ１０は、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体に記憶されたプログラムをＤＲＡＭ１８に読み込み、ＤＲＡＭ１８に読み込まれたプログラムを実行することによって画像処理装置１４、映像選択スイッチ１６および電力供給部等の各部の動作を制御するようになっている。

第１の映像信号バッファ１２は、カメラ２から入力された映像信号をバッファリングすると共に、ペデスタル（輝度の基準値）を固定するようになっている。

同期分離回路１３は、第１の映像信号バッファ１２にバッファリングされた映像信号から同期信号を取り出すようになっている。なお、ＣＰＵ１０は、同期分離回路１３によって取り出された同期信号の周期を監視し、同期信号の周期が規定の周期と異なる場合には、映像信号が異常であると判断するようになっている。

画像処理装置１４は、画像処理プロセッサ等のディジタル信号処理装置によって構成され、ＣＰＵ１０による制御に基づいて、第１の映像信号バッファ１２にバッファリングされた映像信号に俯瞰処理やガイドラインの描画処理等を施すようになっている。

ここで、俯瞰処理は、バンパー等の車両に近い位置の湾曲した部分の映像に直線処理を施す等して、カメラ２の位置よりも上方から撮影された擬似映像を作成する処理のことをいう。また、ガイドラインの描画処理は、映像に車両の進行方向や車両からの距離を示す情報を重ね書きする処理のことをいう。

第２の映像信号バッファ１５は、外部映像出力装置３から入力された映像信号をバッファリングすると共に、ペデスタルを固定するようになっている。

映像選択スイッチ１６は、ＣＰＵ１０による制御に基づいて、画像処理装置１４によって画像処理された映像信号と外部映像出力装置３から入力された映像信号とから１つの映像信号を選択するようになっている。

ビデオアンプ１７は、映像選択スイッチ１６によって選択された映像信号を増幅することにより、映像信号をディスプレイ装置４側で規定された信号レベルに調整するようになっている。

異常検出回路１１は、ＣＰＵ１０と一体に本発明における経路状態判断手段を構成し、例えば、図２に示すように、コンデンサＣ１乃至Ｃ３と、増幅器３０と、抵抗Ｒ６乃至Ｒ９と、ダイオードＤ１乃至Ｄ４と、ツェナーダイオードＺＤとを有している。

コンデンサＣ１は、一端がビデオアンプ１７の出力側に接続され、他端が増幅器３０の入力側に接続されている。増幅器３０の出力側は、抵抗Ｒ６を介してコンデンサＣ２の一端に接続されている。

コンデンサＣ２は、アノードがグランドに接続されたダイオードＤ１のカソードに他端が接続され、ダイオードＤ１と一体に平滑回路を構成している。ダイオードＤ２は、アノードがコンデンサＣ２の他端、すなわち平滑回路の出力側に接続されている。

抵抗Ｒ７は、一端がビデオアンプ１７の出力側に接続され、他端がダイオードＤ３のアノードに接続されると共にアノードがグランドに接続されたツェナーダイオードＺＤのカソードに接続されている。ここで、ツェナーダイオードＺＤは、映像信号の出力経路が天絡状態にある場合に、ＣＰＵ１０がラッチアップすることを防止するよう、ＣＰＵ１０に入力される信号の電圧値をツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧値以下に抑制するようになっている。

ダイオードＤ３のカソードは、ダイオードＤ２のカソードとＯＲ（論理和）接続されて、ＣＰＵ１０に接続されると共に、一端がグランドにそれぞれ接続されたコンデンサＣ３と抵抗Ｒ９との他端にそれぞれ接続されている。

ビデオアンプ１７の出力側は、カソードに直流電圧ＶＣＣが印加されたダイオードＤ４と、ダイオードＤ４のアノードに一端が接続された抵抗Ｒ８よりなるプルアップ回路に接続されると共に、ディスプレイ装置４の入力側に接続される。

図１において、ＤＲＡＭ１８には、ＣＰＵ１０に実行させるプログラムに加えて、このプログラムを実行するＣＰＵ１０や画像処理装置１４によって演算処理時に利用されるデータが一時記憶される。また、フラッシュメモリ１９には、画像処理装置１４によって使用されるパラメータ等が記憶される。

ダイアグメモリ２０は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発の記憶媒体によって構成され、ダイアグメモリ２０には、異常検出回路１１等によって検出された異常の状態や検出時間等の履歴がＣＰＵ１０によって記憶される。

なお、ＣＰＵ１０は、外部の機器と通信する図示しないインターフェイス回路や着脱可能な記憶媒体に、ダイアグメモリ２０に記憶された情報を送信するようになっている。

電力供給部は、ＣＰＵ１０による制御に基づいて、車両の電源から供給された電力の電圧を降圧するなどして調整し、電圧を調整した電力を映像信号処理装置１の各部やカメラ２に供給するようになっている。また、電力供給部は、ＣＰＵ１０やカメラ２のラッチアップを防ぐため、ＣＰＵ１０を作動させない時には、ＣＰＵ１０やカメラ２に供給する電力を遮断するようになっている。

以上のように構成された映像信号処理装置１について、その動作を説明する。

まず、車両のイグニッション電源やアクセサリー電源が投入されると、電力供給部によって映像信号処理装置１の各部に電力が供給され、映像信号処理装置１の各部が作動する。

車両のバックギアが入っていない状態等のように運転手が後方の映像を必要としない場合には、外部映像出力装置３から入力された映像信号が映像選択スイッチ１６によって選択される。外部映像出力装置３から入力された映像信号は、第２の映像信号バッファ１５および映像選択スイッチ１６を介してビデオアンプ１７に入力される。

一方、車両のバックギアが入っている状態等のように運転手が後方の映像を必要とする場合には、電力供給部によってカメラ２に電力が供給され、カメラ２が作動すると共に、画像処理装置１４によって画像処理された映像信号が映像選択スイッチ１６によって選択される。

カメラ２によって入力された映像信号は、第１の映像信号バッファ１２を介して画像処理装置１４に入力され、画像処理装置１４によって画像処理が施される。画像処理装置１４によって画像処理が施された映像信号は、映像選択スイッチ１６を介してビデオアンプ１７に入力される。

このようにビデオアンプ１７に入力された映像信号は、ビデオアンプ１７によって増幅され、ディスプレイ装置４に出力され、ディスプレイ装置４によって映像出力される。

次に、異常検出回路１１の動作について図２を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、一例として、直流電圧ＶＣＣの電圧値を３．３Ｖとし、ダイオードＤ４によって降圧される電圧値Ｖｄを０．６Ｖとし、抵抗Ｒ６の抵抗値を１ｋΩとし、抵抗Ｒ７の抵抗値を４．７ｋΩとし、抵抗Ｒ８の抵抗値を２２ｋΩとし、抵抗Ｒ９の抵抗値を１００ｋΩとし、コンデンサＣ１の容量を１μＦとし、コンデンサＣ２の容量を２．２μＦとし、コンデンサＣ３の容量を１μＦとする。

映像信号の出力経路が天絡状態の場合には、ツェナーダイオードＺＤによってダイオードＤ３のアノードがツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧値、本実施の形態において３．３Ｖに抑制される。

したがって、映像信号の出力経路が天絡状態の場合には、ＣＰＵ１０に電圧値が３．３Ｖの信号が入力される。

映像信号の出力経路が開放状態の場合には、ダイオードＤ４および抵抗Ｒ８よりなるプルアップ回路によって映像信号の出力経路がプルアップされるため、ＶＣＣからダイオードＤ４によって降圧された電圧のうち抵抗Ｒ９にかかる電圧は、（ＶＣＣ−Ｖｄ）×Ｒ９÷（Ｒ７＋Ｒ８＋Ｒ９）≒２．１Ｖとなる。

したがって、映像信号の出力経路が開放状態の場合には、ＣＰＵ１０に電圧値が約２．１Ｖの信号が入力される。

映像信号の出力経路が正常状態の場合には、映像信号の出力経路が入力インピーダンス７５Ωのディスプレイ装置４に接続された状態になるため、ＣＰＵ１０に入力される信号は、増幅器３０から出力される信号に大きな影響を受け、プルアップ回路等の電圧を上昇させるものからの影響をほとんど受けない。

ここで、増幅器３０は、コンデンサＣ２およびダイオードＤ１よりなる平滑回路によって平滑化された映像信号の中心電圧が、略１Ｖ程度になるように設定されている。

したがって、映像信号の出力経路が正常状態の場合には、ＣＰＵ１０に電圧値が約１Ｖの信号が入力される。

映像信号の出力経路が地絡状態の場合には、映像信号がグランドレベル、すなわち０Ｖになるため、ＣＰＵ１０に電圧値が０Ｖの信号が入力される。

したがって、本実施の形態において、ＣＰＵ１０は、異常検出回路１１から入力された信号の電圧値が２．７Ｖ以上である場合には、映像信号の出力経路が天絡状態にあると判断し、２．７Ｖ未満かつ１．６Ｖ以上である場合には、映像信号の出力経路が開放状態にあると判断し、１．６Ｖ未満かつ０．５Ｖ以上である場合には、映像信号の出力経路が正常状態にあると判断し、０．５Ｖ未満である場合には、映像信号の出力経路が地絡状態にあると判断する。

このような本発明の一実施の形態の映像信号処理装置１は、異常検出回路１１からＣＰＵ１０に入力される信号の電圧値に基づいて、映像信号の出力経路が正常状態、開放状態、天絡状態および地絡状態のうち何れの状態にあるかを判断するため、映像信号の経路の異常の原因を把握することができる。

以上のように、本発明にかかる異常検出装置は、映像信号の経路の異常の原因を把握することができるという効果を有し、例えば、映像信号の経路の異常を検出する異常検出装置等として有用である。

本発明の一実施の形態における映像信号処理装置のブロック図 本発明の一実施の形態における映像信号処理装置を構成する異常検出回路の例を示すブロック図

１ 映像信号処理装置
２ カメラ
３ 外部映像出力装置
４ ディスプレイ装置
１０ ＣＰＵ
１１ 異常検出回路
１２ 第１の映像信号バッファ
１３ 同期分離回路
１４ 画像処理装置
１５ 第２の映像信号バッファ
１６ 映像選択スイッチ
１７ ビデオアンプ
１８ ＤＲＡＭ
１９ フラッシュメモリ
２０ ダイアグメモリ
３０ 増幅器
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９ 抵抗
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ ダイオード
ＺＤ ツェナーダイオード

Claims (2)

1. 映像出力機器によって出力された映像信号をディスプレイ装置に出力するための出力経路の異常を検出する異常検出回路と、
   前記異常検出回路から得られる電圧値に基づいて、前記出力経路が正常状態、開放状態、天絡状態および地絡状態のうち何れの状態にあるかを判断する経路状態判断手段とを備え、
   前記異常検出回路は、一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側に接続される第１のコンデンサと、
   前記第１のコンデンサの他端に入力側が接続した増幅器と、
   前記増幅器の他端に一端が接続された第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗の他端に一端が接続した第２のコンデンサ、および、前記第２のコンデンサの他端にカソードが接続し、グランドにアノードが接続した第１のダイオードからなる平滑回路と、
   前記第２のコンデンサの他端にアノードが接続した第２のダイオードと、
   前記第２のダイオードのカソードにカソードが論理和接続した第３のダイオードと、
   一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側に接続され、他端が前記第３のダイオードのアノードに接続された第２の抵抗と、
   アノードがグランドに接続され、カソードが前記第２の抵抗および前記第３のダイオードのアノードに接続されたツェナーダイオードと、
   一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側とに接続された第３の抵抗、および、アノードが前記第３の抵抗の他端に接続され、カソードに直流電圧が印加される第４のダイオードとからなるプルアップ回路と、
   一端がグランドに接続され、他端が前記第２のダイオードのカソードおよび前記第３のダイオードのカソードに接続された第３のコンデンサと、
   一端がグランドに接続され、他端が前記第２のダイオードのカソードおよび前記第３のダイオードのカソードに接続された第４の抵抗と、を有し、
   前記経路状態判断手段は、前記第２のダイオードのカソード、前記第３のダイオードのカソード、前記第３のコンデンサの他端、前記第４の抵抗の他端に接続され、
   前記経路状態判断手段は、
   前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧値を含む第１の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が天絡状態にあると判断し、
   前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記第２〜第４の抵抗を通る経路について前記直流電圧のうち前記第４の抵抗にかかる電圧値を含み前記第１の電圧値の範囲よりも低い第２の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が開放状態にあると判断し、
   前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、前記平滑回路の電圧値を含み前記第２の電圧値の範囲よりも低い第３の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が正常状態にあると判断し、
   前記異常検出回路から入力された信号の電圧値が、グランドレベルを含み前記第３の電圧値の範囲よりも低い第４の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が地絡状態にあると判断することを特徴とする異常検出装置。
2. 映像信号を出力する映像出力機器と、
   映像信号を映像出力するディスプレイ装置と、
   前記映像出力機器によって出力された映像信号を前記ディスプレイ装置に映像出力させる映像信号処理装置とを備えた映像システムにおいて、
   前記映像信号処理装置は、前記映像出力機器によって出力された映像信号を前記ディスプレイ装置に出力するための出力経路から得られる電圧値に基づいて、前記出力経路が正常状態、開放状態、天絡状態および地絡状態のうち何れの状態にあるかを判断する経路状態判断手段を有し、
   前記映像信号処理装置は、一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側に接続される第１のコンデンサと、
   前記第１のコンデンサの他端に入力側が接続した増幅器と、
   前記増幅器の他端に一端が接続された第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗の他端に一端が接続した第２のコンデンサ、および、前記第２のコンデンサの他端にカソードが接続し、グランドにアノードが接続した第１のダイオードからなる平滑回路と、
   前記第２のコンデンサの他端にアノードが接続した第２のダイオードと、
   前記第２のダイオードのカソードにカソードが論理和接続した第３のダイオードと、
   一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側に接続され、他端が前記第３のダイオードのアノードに接続された第２の抵抗と、
   アノードがグランドに接続され、カソードが前記第２の抵抗および前記第３のダイオードのアノードに接続されたツェナーダイオードと、
   一端が前記映像出力機器の出力側と前記ディスプレイ装置の入力側とに接続された第３の抵抗、および、アノードが前記第３の抵抗の他端に接続され、カソードに直流電圧が印加される第４のダイオードとからなるプルアップ回路と、
   一端がグランドに接続され、他端が前記第２のダイオードのカソードおよび前記第３のダイオードのカソードに接続された第３のコンデンサと、
   一端がグランドに接続され、他端が前記第２のダイオードのカソードおよび前記第３のダイオードのカソードに接続された第４の抵抗と、を有し、
   前記経路状態判断手段は、前記第２のダイオードのカソード、前記第３のダイオードのカソード、前記第３のコンデンサの他端、前記第４の抵抗の他端に接続され、
   前記経路状態判断手段は、
   前記映像信号処理装置から入力された信号の電圧値が、前記ツェナーダイオードのツェナー電圧値を含む第１の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が天絡状態にあると判断し、
   前記映像信号処理装置から入力された信号の電圧値が、前記第２〜第４の抵抗を通る経路について前記直流電圧のうち前記第４の抵抗にかかる電圧値を含み前記第１の電圧値の範囲よりも低い第２の電圧値の範囲内にある場合に、前記出力経路が開放状態にあると判断し、
   前記映像信号処理装置から入力された信号の電圧値が、前記平滑回路の電圧値を含み前記第２の電圧値の範囲よりも低い第３の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が正常状態にあると判断し、
   前記映像信号処理装置から入力された信号の電圧値が、グランドレベルを含み前記第３の電圧値の範囲よりも低い第４の電圧値の範囲内にある場合に前記出力経路が地絡状態にあると判断することを特徴とする映像システム。

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