JP5940248B2 - 車両の画像処理システム - Google Patents

Description

この発明は、車両の画像処理システムに係り、特にＲ（リバース）信号のオフ時の画像乱れを防止する車両の画像処理システムに関する。

車両には、例えば、駐車時の運転を支援するために、画像処理システムを搭載しているものがある。この画像処理システムは、駐車後退動作時（リバース時）に、車両後部に取り付けた撮像手段（バックカメラ）により撮像された映像を処理して、運転者の運転操作を支援するものである。
このような画像処理システムにおいては、電源の投入や、チャンネルの変更に伴い、画像乱れを防止する処理が必要であった。

特開平１１−５５５８４号公報 特開２００３−３３３４４６号公報

特許文献１に係る信号処理装置は、電源投入時に出力のデジタル値が定まらないことによる画面乱れをなくす手法であって、電源投入直後から画像乱れの生じるシステム初期化等の一定期間は、外部入力ではなく、内部の画像信号発生手段により発生させた画像信号を選択することにより画像の乱れをなくするものである。
特許文献２に係る放送受信装置および方法は、チャンネル切り換え時の画面の乱れを防止するものであって、チャンネル切り換え後の映像が安定するまで、チャンネル切り換え前の映像を静止画として表示し、放送により受信する映像が受信状態が変化することにより、過渡的に変化することを抑制するものである。

ところで、従来、車両に搭載されたバックカメラでは、通常のシフト操作によりリバース（Ｒレンジ）を選択した際、表示手段として、例えば、カーナビゲーションシステムのモニタの画面にカメラの映像を映すものであるが、リバース（Ｒレンジ）の選択時には、カメラへの電源投入とカーナビゲーションシステムの表示画面切り換えとが同時期に行われる。
通常、カーナビゲーションシステムの画面の切り換えの方がカメラの電源投入から映像が安定するまでの時間に比べて長いため、カメラの電源投入時の過渡的な画面の乱れは、カーナビゲーションシステムの画面には現れない。
また、上記と同様に、カーナビゲーションシステムのメーカーにより、カメラの電源投入時に入力映像信号の安定（同期補足等）を確認することにより、画面の乱れを生じさせない対策をとることが可能である。
更に、ＲレンジからＤレンジ等への切り換えで、Ｒ（リバース）信号のオフ時には、カメラの電源断とカーナビゲーションシステムの画面切り換えとが行われる。この際、カーナビゲーションシステムの画面切り換えがカメラの電源断（信号出力停止）より以前に行われれば、画面に乱れは生じない。
一般には、モニタを一番初めに切り換えることができれば良いと考えられる。しかし、カーナビゲーションシステムに接続されるカメラは、さまざまなメーカー、機種が存在するために、その対応が困難である。
つまり、カメラの電源投入時に、カーナビゲーションシステムの画面にカメラの映像を表示する際には、入力される映像信号の安定を確認して表示することで画面の乱れを回避できるが、電源断時は、映像信号が途切れることによる画面の乱れを回避することは困難であった。

そこで、この発明の目的は、カメラに接続された信号処理装置からの映像出力信号をモニタの画面に表示する際、電源断等の過渡域での画面の乱れを防止、つまり、信号処理装置からの映像信号出力を電源断時に乱れないようにする画像処理システムを提供することにある。

この発明は、カメラを設け、前記カメラから出力された映像信号を入力するデコーダと前記デコーダで処理した映像信号を出力するエンコーダとを備えた信号処理装置を設け、前記エンコーダから出力される映像信号を映像として表示するモニタを設けた車両の画像処理システムであって、Ｒレンジが選択されている場合に、前記カメラへの電源投入と前記モニタの表示を前記カメラからの映像に切り換え、Ｒレンジ以外が選択されている場合に、前記カメラの電源断と前記モニタの表示を前記カメラからの映像から前記カメラの電源投入前の映像に切り換える車両の画像処理システムにおいて、Ｒレンジが選択されている場合にオンとし、Ｒレンジ以外が選択されている場合にオフとなるＲ信号を受信するＲ信号受信部を備えて、前記Ｒ信号受信部によりＲ信号がオンからオフに変化した時に、前記カメラからの映像信号が前記デコーダに入力されなくなる前に、垂直同期信号の立下りに同期して前記エンコーダからの映像出力を停止する制御手段を前記信号処理装置に設けたことを特徴とする。

この発明の画像処理システムは、カメラに接続された信号処理装置からの映像出力信号をモニタの画面に表示する際、電源断等の過渡域での画面の乱れを防止、つまり、信号処理装置からの映像信号出力を電源断時に乱れないようにすることができる。

図１は画像処理のフローチャートである。（実施例） 図２はエンコーダからの映像信号出力を停止する制御ブロック図である。（実施例） 図３はエンコーダへの入力データを黒レベルとすることで画面表示を停止する制御ブロック図である。（実施例） 図４は画像処理システムの構成図である。（実施例） 図５は横帯状の映像乱れを示す図である。（実施例） 図６はエンコーダの出力を停止した状態（リセット状態）を示す図である。（実施例） 図７は第１のＲ信号のチャタリングに対する反応を示す図である。（実施例） 図８は図７のチャタリング部の拡大図である。（実施例） 図９は第２のＲ信号のチャタリングに対する反応を示す図である。（実施例） 図１０はＲ信号に対して１０ｍｓｅｃのパルス幅弁別器を用いた図である。（実施例） 図１１はＲ信号に対して２０ｍｓｅｃのパルス幅弁別器を用いた図である。（実施例） 図１２は垂直同期信号に同期させた状態を示す図である。（実施例）

この発明は、カメラに接続された信号処理装置からの映像出力信号をモニタの画面に表示する際、電源断等の過渡域での画面の乱れを防止、つまり、信号処理装置からの映像信号出力を電源断時に乱れないようにする目的を、Ｒ信号のオフが検知された時には、カメラからの映像信号がデコーダに入力されなくなる前に、エンコーダからの映像信号出力を停止して実現するものである。

図１〜図１２は、この発明の実施例を示すものである。
図４において、１は車両に搭載される画像処理システムである。
この画像処理システム１には、カメラ（バックカメラ等）２を設け、このカメラ２から出力される映像信号が入力されるデコーダ３とこのデコーダ３で処理した映像信号を出力するエンコーダ４とを備えた信号処理装置５を設け、エンコーダ４から出力される映像信号を映像として表示するモニタ６を設けている。このモニタ６は、ナビゲーションシステムの表示手段等からなる。そして、この画像処理システム１では、カメラ２の映像信号を画像処理してその映像をモニタ６に表示する。
信号処理装置５には、Ｒレンジが選択されている場合にオンとし、Ｒレンジ以外が選択されている場合にオフとなるＲ（リバース）信号を受信する後述のＲ信号受信部１１を有する電源オフ検知手段７を備えて、Ｒ信号受信部１１によりＲ信号がオンからオフに変化した時に、カメラ２からの映像信号がデコーダ３に入力されなくなる前に、エンコーダ４からの映像信号出力を停止する制御手段８を設ける。また、この制御手段８は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）９、メモリ（記憶装置）１０を備える。
前記電源オフ検知手段７は、Ｒ信号のオフ時のパルス幅を弁別して予め設定されたパルス幅よりも短い場合に、電源オフとしない。
また、前記制御手段８は、垂直同期信号の立下りに同期してエンコーダ４からの映像出力を停止する。

このため、図２に示すように、エンコーダ４からの映像信号出力を停止する場合に、制御手段８は、前記電源オフ検知手段７として、Ｒ信号受信部１１と垂直同期信号受信部１２とパルス幅弁別器１３と立下り検出回路１４とを備えるとともに、エンコーダ制御信号生成回路１５を備える。
また、図３に示すように、エンコーダ４への入力データを黒レベルとすることで画面表示を停止する場合には、制御手段８は、前記電源オフ検知手段７として、Ｒ信号受信部１１と垂直同期信号受信部１２とパルス幅弁別器１３と立下り検出回路１４とを備えるとともに、エンコーダ制御信号生成回路１５を備え、さらに、データセレクト回路１６と輝度・カラーデータ部１７と黒レベルデータ部１８とを備える。

以下に、この発明の実施例に至るまでについて、その背景から説明する。
一般に、画像処理システム１は、Ｒ信号のオフ時に、カメラ２の電源断、システム自体の電源断、カーナビゲーションシステムの画面切り替えが略同時に起こるが、それぞれに若干の時間差があり、この時間差によって画面の乱れが生じるものである。
デコーダ３は、通常、カメラ２の同期信号に同期して動作する（電源投入時に同期を捕捉）。そして、カメラ２からの映像信号が途絶えると、カメラ２に同期できなくなるため、デコーダ３の内部同期モードで動作する。ここで、カメラ２に同期していた時とデコーダ３の内部同期とでは、動作タイミングが異なるため、その切り換え時に画像乱れが生じる。
具体的には、図５に示すように、例えば、Ｒ信号のオフ時に画面の上下幅１／４〜１／３程度の横帯状の映像乱れが発生する。この場合、映像信号の特徴としては、垂直同期信号の間が１フィールドであり、隣接するフィールドでは波形が大きく変化しない（１／６０秒での映像変化は小さい）。波形確認にあっては、Ｒ信号のオフ後も、４０ｍｓｅｃ間映像信号を出力し続け、そして、Ｒ信号のオフ後３０ｍｓｅｃ以降の映像信号の乱れが、映像乱れの原因となっている。
これは、電源断後も、電源部のコンデンサに蓄積された電荷により信号処理装置５が短時間稼動し続けることに起因する。同様に、カメラ２も、電源断時に直ちに映像出力を停止するわけではない。
また、上記と同様に、カーナビゲーションシステム側の映像信号入力部には、ビデオデコーダが存在し、外部同期（信号処理装置、カメラ等からの信号に同期）から内部同期モードに切り替わる際の画像乱れが生じるものである。

そこで、第１に、電源断を検知後、直ちに（カメラ２からの映像信号が途絶えるよりもはやく）、信号処理装置５のエンコーダ４の出力を停止（リセット状態保持、又は黒レベル出力）することで、映像の乱れを回避する。
具体的には、図６に示すように、Ｒ信号のオフ時に、映像信号が乱れる前に、映像信号の出力が停止される。
しかし、車載システムにおいて、Ｒ信号を用いて電源断又は映像出力停止を行う場合、Ｒ信号のノイズ、チャタリングにより映像信号が乱れる可能性がある。Ｒ信号にはチャタリング等のノイズが含まれるため対策が必要である。
例えば、図７に示すように、第１のＲ信号のチャタリングに対する反応として、模擬的に作成したチャタリングをＲ信号に付加して計測した結果、チャタリングには反応していないことが明確である。図８には、そのチャタリング部の拡大を示し、５０μｓｅｃ程度のチャタリングには、反応していない。一方で、図９に示すように、第２のＲ信号のチャタリングに対する反応として、ミリ秒オーダーのチャタリングには反応している。

このため、第２に、Ｒ信号受信部１１にパルス幅弁別器１３を接続し、Ｒ信号が設定時間（閾値）経過後に、信号を受信する。
例えば、図１０に示すように、Ｒ信号に対して１０ｍｓｅｃのパルス幅弁別器１３を用いた場合には、１０ｍｓｅｃ以下ではチャタリングには反応しない。これは、図５の状態から２０ｍｓｅｃ程度まで延長可能と考えられる。また、図１１に示すように、Ｒ信号に対して２０ｍｓｅｃのパルス幅弁別器１３を用いた場合には、映像信号の途中で信号出力が止まるが、垂直同期信号部分での映像信号を停止すれば、画面の乱れを垂直帰線期間に固定可能となる。
そして、以上のような対策をとっても、エンコーダ４の出力を停止するタイミングが不定のため、エンコーダ４の出力停止時の画面乱れを回避することはできない。

そこで、第３に、Ｒ信号のオフ時の画面ちらつき位置の固定のため、パルス幅弁別器１３を通過し、最初の垂直同期信号の立下りで、エンコーダ４からの映像出力を停止する。
これにより、カーナビゲーションシステムヘ送る映像信号オフのタイミングを映像信号の垂直帰線期間に固定し、画面上に現れないようにする。
例えば、図１２に示すように、信号処理装置５の電源断からエンコーダ４の信号出力停止まで２５ｍｓｅｃ（１フイールド）のシステムの場合には、垂直同期信号の周期が１５ｍｓｅｃなので、パルス幅弁別器１３を５ｍｓｅｃとすれば、パルス幅弁別器を通過したＲ信号のオフを受信してから最大２０ｍｓｅｃ（５ｍｓｅｃ＋１５ｍｓｅｃ）でエンコーダ４の出力を停止することができる。これは、Ｒ信号のオフ後の２０ｍｓｅｃは、映像信号の出力が安定しているとし、また、パルス幅弁別器１３は５ｍｓｅｃ以上としている場合である。
そして、このように垂直同期信号と同期して映像信号を停止することで、映像が乱れるポイントを垂直帰線期間に固定することができる。
このため、信号処理装置５、特にエンコーダ４の電源は、電源断後、パルス幅弁別器１３の閾値と垂直同期信号の周期を足した時間よりも長く保持されるよう設定する必要がある。

次に、エンコーダ４からの映像出力を停止する場合の制御を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
図１に示すように、プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、Ｒ信号がオンからオフに変化したか否かを判断し（ステップＡ０２）、このステップＡ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、Ｒ信号のオフ時間を閾値以上になったか否かを判断し（ステップＡ０３）、このステップＡ０３がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、エンコーダ４からの映像出力を停止する準備を行い（ステップＡ０４）、そして、垂直同期信号の立下りエッジを検出したか否かを判断し（ステップＡ０５）、このステップＡ０５がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０５がＹＥＳの場合には、エンコーダ４からの映像出力を停止し（リセット状態保持等を実行）（ステップＡ０６）、プログラムをエンドとする（ステップＡ０７）。

この結果、この実施例においては、Ｒレンジが選択されている場合にオンとし、Ｒレンジ以外が選択されている場合にオフとなるＲ信号を受信するＲ信号受信部１１を備えて、Ｒ信号受信部１１によりＲ信号がオンからオフに変化した時に、カメラ２からの映像信号がデコーダ３に入力されなくなる前に、垂直同期信号の立下りに同期してエンコーダ４からの映像出力を停止する制御手段８を信号処理装置５に設けた。
このような構成により、映像が乱れるポイントを垂直帰線期間に固定することができ、電源断等の過渡域での画面の乱れを防止、つまり、信号処理装置５からの映像信号出力を電源断時に乱れないようにすることができる。また、モニタ６ヘ出力する映像信号停止（オフ）のタイミングを垂直帰線期間に固定し、乱れがモニタ６の画面に現れないようにすることができる。

なお、この発明では、エンコーダの後段にはアンプが設置される場合が多く、この場合、映像信号の停止は、エンコーダをリセット状態にしなくても、アンプをディセーブル状態としても良い。
また、別途にスイッチを準備し、スイッチの切り換えにより映像信号と黒レベル信号とを切り換えても良い。

この発明の画像処理システムは、各種車両に適用できる。

１ 画像処理システム
２ カメラ
３ デコーダ
４ エンコーダ
５ 信号処理装置
６ モニタ
７ 電源オフ検知手段
８ 制御手段
１１ Ｒ信号受信部

Claims (1)

1. カメラを設け、
   前記カメラから出力された映像信号を入力するデコーダと前記デコーダで処理した映像信号を出力するエンコーダとを備えた信号処理装置を設け、
   前記エンコーダから出力される映像信号を映像として表示するモニタを設けた車両の画像処理システムであって、
   Ｒレンジが選択されている場合に、前記カメラへの電源投入と前記モニタの表示を前記カメラからの映像に切り換え、
   Ｒレンジ以外が選択されている場合に、前記カメラの電源断と前記モニタの表示を前記カメラからの映像から前記カメラの電源投入前の映像に切り換える車両の画像処理システムにおいて、
   Ｒレンジが選択されている場合にオンとし、Ｒレンジ以外が選択されている場合にオフとなるＲ信号を受信するＲ信号受信部を備えて、
   前記Ｒ信号受信部によりＲ信号がオンからオフに変化した時に、前記カメラからの映像信号が前記デコーダに入力されなくなる前に、垂直同期信号の立下りに同期して前記エンコーダからの映像出力を停止する制御手段を前記信号処理装置に設けたことを特徴とする車両の画像処理システム。
   

Images