(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の映像データを記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出された第１の映像データである第２の映像データと、前記第２の映像データと第３の映像データとが合成された第４の映像データと、を切り替えて出力映像データとする切替部と、を備え、
前記切替部は、前記第３の映像データが取得できない場合には前記第１の映像データの同期信号で前記記憶部から前記第１の映像データを読み出して前記出力映像データとするとともに、前記第３の映像データを取得できる場合には前記第３の映像データの同期信号で前記記憶部から読み出した前記第２の映像データと前記第３の映像データとが合成された前記第４の映像データを前記出力映像データとする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の映像データは、前記第１の映像データの同期信号である第１の同期信号とともに入力手段から入力され、
前記第３の映像データは、前記第３の映像データの同期信号である第２の同期信号に応じて生成手段で生成され、
前記切替部は、前記記憶部から前記第１の映像データを読み出す際の読出しタイミングを前記第１の同期信号に同期した第１のタイミングと前記第２の同期信号に同期した第２のタイミングとで切り替える同期処理部、前記第２の映像データと前記第３の映像データとを合成して前記第４の映像データを生成する合成部、前記第２の映像データおよび前記第４の映像データのいずれか一方を選択して出力する選択部、および、前記生成手段が前記第３の映像データおよび前記第２の同期信号を生成できない場合には、前記読出しタイミングが前記第１のタイミングとなるように前記同期処理部を制御するとともに前記第２の映像データが選択され出力されるように前記選択部を制御し、前記生成手段が前記第３の映像データおよび前記第２の同期信号を生成できる場合には、前記読出しタイミングが前記第２のタイミングとなるように前記同期処理部を制御して前記合成部で前記第４の映像データが生成されるようにするとともに前記第４の映像データが選択され出力されるように前記選択部を制御する制御部を含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の同期信号が前記第１の映像データの垂直同期信号であり、前記第２の同期信号が前記第３の映像データの垂直同期信号であり、前記第１の同期信号と前記第２の同期信号とが非同期である
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記記憶部が前記第１の映像データをフレーム単位で記憶するフレームメモリである
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記切替部は、切替信号に基づいて前記第２の映像データと前記第４の映像データとを切り替えて前記出力映像データとする
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置と、
対象物の映像を取得する入力手段としての撮像部と、
前記第３の映像データを生成する生成手段としての情報処理部と、
前記出力映像データに基づいて映像を表示する表示部と、
を備えた表示システム。
【請求項７】
請求項５に記載の半導体装置と、
対象物の映像を取得する入力手段としての撮像部と、
前記第３の映像データを生成する生成手段としての情報処理部と、
前記出力映像データに基づいて映像を表示する表示部と、
前記切替信号を生成するシステム制御部と、
を備えた表示システム。
【請求項８】
第１の映像データを記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された第１の映像データである第２の映像データと、前記第２の映像データと第３の映像データとが合成された第４の映像データと、を切り替えて出力映像データとする切替部と、を備えた表示システムによる表示方法であって、
前記第３の映像データが取得できない場合には、前記切替部が、前記第１の映像データの同期信号で前記記憶部から前記第１の映像データを読み出して前記出力映像データとし、
前記第３の映像データを取得できる場合には、前記切替部が、前記第３の映像データの同期信号で前記記憶部から読み出した前記第２の映像データと前記第３の映像データとが合成された前記第４の映像データを前記出力映像データとする
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、表示システムおよび表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示システムにおいては、非同期の映像信号を切り替えることが必要になる場合がある。たとえば、車載用後方監視装置では、車両の後部が運転者の死角となるので、車体の後部にカメラを設置し、バックギヤの入力に連動してカメラを作動させ、車両後部周辺の映像を取得して、この映像を車両内に設置されたモニタに表示させる。その際、たとえばバック運転の操舵角に応じた車両走行予測軌跡を、カメラで撮像された映像にスーパーインポーズした映像を出力したり、あるいはカメラで撮像された映像に線描画等の加工処理を施した映像を出力することが行われている。このような表示システムにおいては、バックギヤに入れてから瞬時に車両後方の映像を出力させることが求められるので、車載用後方監視装置のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の起動時にはカメラの映像を直接出力させ、ＣＰＵの起動後に加工した映像に切り替えて出力させる場合がある。
【０００３】
このような表示システムとしては、たとえば特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された表示システムは、車両後部に設置された車載カメラの映像信号に加工処理を施してＬＣＤパネルに向けて出力するグラフィックＬＳＩと、バックギヤの入力操作に連動してグラフィックＬＳＩによる加工処理が可能か否かを判断するＣＰＵと、車載カメラとグラフィックＬＳＩとの間に設けられて、ＣＰＵがグラフィックＬＳＩによる加工処理が可能でないと判断したときには車載カメラの映像信号がグラフィックＬＳＩを介さずにＬＣＤパネルに入力されかつＣＰＵがグラフィックＬＳＩによる加工処理が可能であると判断したときにはグラフィックＬＳＩを介して車載カメラの映像信号がＬＣＤパネルに入力されるように切り換えられる切り換えスイッチ手段とを備えている。特許文献１では、上記構成により、バックギヤを入力してからグラフィックＬＳＩの立ち上がりまでの待ち時間の間でも車載カメラによる映像を見ることができるとしている。
【０００４】
他方、表示システムの他の例として、特許文献２に開示されたものが知られている。特許文献２に開示された表示システムは、操舵角に応じた車両予測軌跡を演算するマイクロコンピュータと、演算した車両予測軌跡を描画データとして一時的に保存するレジスタと、レジスタから出力された描画データを記憶する１対のＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＶＲＡＭへの書き込みと読み出しとを制御するデータ制御部とを有し、データ制御部は、レジスタに描画データを書き込む際は映像同期信号ＶＤに非同期的に書き込み、映像にスーパーインポーズする際はカメラの映像同期信号ＶＤに同期して描画データをＶＲＡＭから読み出し、ＶＲＡＭに描画データの全データを書き込む際は、レジスタに書き込まれた描画データを順次ＶＲＡＭに転送する制御を行っている。特許文献２では、上記構成により、コストの安い処理の能力の低い低仕様のマイクロコンピュータにあってもビデオラムへの書き込みを支障なく実行することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４７０７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４３６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の表示システムでは、車載カメラの映像信号と車載カメラの映像信号に加工処理が施された入力映像信号との切り換えスイッチ手段による切り替えにおいて、両映像の同期に関し何ら配慮していないので、両映像の切り替え時に映像の連続性が失われてしまう可能性がある。
【０００７】
一方、特許文献２の表示システムでは、マイクロコンピュータの起動時にカメラからの映像を直接出力させることは想定していないので、当然ながらマイクロコンピュータの起動後に、カメラからの映像をスーパーインポーズされた映像に切り替えて出力することについては何ら考慮されていない。したがって、バックギヤに入れてから瞬時にカメラからの車両後方の映像を出力させることはできない。また、ＶＲＡＭに書き込まれるのはスーパーインポーズされた映像データであり、カメラからの映像ではない。さらにＶＲＡＭを多数使用するので回路規模が増大し、コストアップとなる懸念もある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、非同期の映像信号の切り替えにおいて、瞬時に切替映像を表示させることができるとともに、映像の連続性が失われることが抑制された半導体装置、表示システムおよび表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、第１の映像データを記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された第１の映像データである第２の映像データと、前記第２の映像データと第３の映像データとが合成された第４の映像データと、を切り替えて出力映像データとする切替部と、を備え、前記切替部は、前記第３の映像データが取得できない場合には前記第１の映像データの同期信号で前記記憶部から前記第１の映像データを読み出して前記出力映像データとするとともに、前記第３の映像データを取得できる場合には前記第３の映像データの同期信号で前記記憶部から読み出した前記第２の映像データと前記第３の映像データとが合成された前記第４の映像データを前記出力映像データとするものである。
【００１０】
また、本発明に係る表示システムは、上記の半導体装置と、対象物の映像を取得する入力手段としての撮像部と、前記第３の映像データを生成する生成手段としての情報処理部と、前記出力映像データに基づいて映像を表示する表示部と、を備えたものである。
【００１１】
一方、本発明に係る表示方法は、第１の映像データを記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された第１の映像データである第２の映像データと、前記第２の映像データと第３の映像データとが合成された第４の映像データと、を切り替えて出力映像データとする切替部と、を備えた表示システムによる表示方法であって、前記第３の映像データが取得できない場合には、前記切替部が、前記第１の映像データの同期信号で前記記憶部から前記第１の映像データを読み出して前記出力映像データとし、前記第３の映像データを取得できる場合には、前記切替部が、前記第３の映像データの同期信号で前記記憶部から読み出した前記第２の映像データと前記第３の映像データとが合成された前記第４の映像データを前記出力映像データとするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非同期の映像信号の切り替えにおいて、瞬時に切替映像を表示させることができるとともに、映像の連続性が失われることが抑制された半導体装置、表示システムおよび表示方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る表示システムの構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】実施の形態に係る表示システムの切り替え動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】実施の形態に係る表示システムの切り替え動作を説明するための入力映像信号による映像、出力映像信号による映像の一例を示す図である。
【図４】比較例に係る表示システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】比較例に係る表示システムの切り替え動作を説明するためのタイムチャート、および入力映像信号による映像、出力映像信号による映像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本実施の形態では、本発明に係る表示システムを、車両における車載用後方監視装置（バックモニタ）に適用した形態を例示して説明する。また、本実施の形態に係る半導体装置は、たとえば、以下に説明する切替回路１６を含む回路を半導体集積回路技術を用いて実現することにより得られる。
【００１５】
本実施の形態に係る表示システムを説明する前に、本実施の形態に係る表示システムの理解のために、図４および図５を参照して比較例に係る表示システムについて説明する。
図４は、比較例に係る表示システムの構成を示す機能ブロック図であり、図５は、比較例に係る表示システムの切り替え動作を説明するためのタイムチャート、および入力映像信号による映像、出力映像信号による映像の一例を示す図である。
【００１６】
図４に示すように、比較例に係る表示システム１００は、カメラ１１２、マイクロプロセッサ１１４、および切替回路１１６を含んで構成されている。
【００１７】
カメラ１１２は、一例として、車両の後部に設置された車載カメラであり、車両後部周辺の映像を取得する。
【００１８】
マイクロプロセッサ１１４は、カメラ１１２からの映像信号である入力映像信号Ｓｉｎ３を入力し、該入力映像信号Ｓｉｎ３に線描画等の加工処理を施した入力映像信号Ｓｉｎ４を出力する。
【００１９】
切替回路１１６は、カメラ１１２からの入力映像信号Ｓｉｎ３とマイクロプロセッサ１１４からの入力映像信号Ｓｉｎ４とを切り替え、出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力する回路であり、同期分離処理部１２４ａ、１２４ｂ、信号選択部１２２、および切替制御部１３０を備えている。
【００２０】
同期分離処理部１２４ａは、入力映像信号Ｓｉｎ３から垂直同期信号ＶＳ３を抽出し、切替制御部１３０に供給する部位であり、同期分離処理部１２４ｂは、入力映像信号Ｓｉｎ４から垂直同期信号ＶＳ４を抽出し、切替制御部１３０に供給する部位である。なお、本比較例では、垂直同期信号ＶＳ３と垂直同期信号ＶＳ４とは同期していない（非同期である）。
【００２１】
信号選択部１２２は、入力映像信号Ｓｉｎ３と入力映像信号Ｓｉｎ４とを切り替えて出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力する部位である。入力映像信号Ｓｉｎ３と入力映像信号Ｓｉｎ４との切り替えは、切替制御部１３０から受け取る切替同期信号ＶＳ５によって行う。
【００２２】
切替制御部１３０は、垂直同期信号ＶＳ３および垂直同期信号ＶＳ４を入力し、切替信号ＳＷによって垂直同期信号ＶＳ３および垂直同期信号ＶＳ４のいずれかを選択し、切替同期信号ＶＳ５として出力する。
【００２３】
つぎに、図５を参照して、表示システム１００における入力映像信号Ｓｉｎ３と入力映像信号Ｓｉｎ４との映像切替処理について説明する。
【００２４】
図５（ａ）は、入力映像信号Ｓｉｎ３と入力映像信号Ｓｉｎ４との映像切替処理における、切替信号ＳＷ、垂直同期信号ＶＳ３、入力映像信号Ｓｉｎ３、垂直同期信号ＶＳ４、入力映像信号Ｓｉｎ４、切替同期信号ＶＳ５、および出力映像信号Ｓｏｕｔの各信号の時刻ｔに沿った変化を示すタイムチャートである。表示システム１００では、入力映像信号Ｓｉｎ３、入力映像信号Ｓｉｎ４は、フレーム単位で処理されるので、各フレームをａ１、ａ１’等の符号で示している。
【００２５】
図５（ａ）は、表示システム１００に電源が投入された直後からの各信号の時間変化を示している。入力映像信号Ｓｉｎ３は垂直同期信号ＶＳ３によって、入力映像信号Ｓｉｎ４は垂直同期信号ＶＳ４によって同期されつつフレーム単位で入力される。また、表示システム１００では、切替信号ＳＷをＨ（ハイ）レベルとすることにより映像切替動作を実行する。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、時刻ｔ０で表示システム１００に電源が投入されると、切替制御部１３０には、入力映像信号Ｓｉｎ３を出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力するようにＬ（ロウ）レベルの切替信号ＳＷが入力される。これは、マイクロプロセッサ１１４は、プログラム制御等の立ち上げ処理に一定の時間がかかるため起動が遅くなるのに対し、カメラ１１２の起動は速いので、通常は入力映像信号Ｓｉｎ３が先に入力され、入力映像信号Ｓｉｎ４が後から入力されるようにするためである。
【００２７】
より具体的には、表示システム１００の電源投入後一定の期間は、切替同期信号ＶＳ５として垂直同期信号ＶＳ３が選択され、入力映像信号Ｓｉｎ３が切替同期信号ＶＳ５（垂直同期信号ＶＳ３）に同期されることにより、信号選択部１２２で入力映像信号Ｓｉｎ３が選択され、出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力される。つまり、入力映像信号Ｓｉｎ３のフレームａ１ないしａ５が出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力される。
【００２８】
その後、時刻ｔ１でマイクロプロセッサ１１４が立ち上がって入力映像信号Ｓｉｎ４がフレームａ１’、ａ２’・・・として入力されると、時刻ｔ２において切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替えられる。すると、時刻ｔ３において、切替制御部１３０から出力される切替同期信号ＶＳ５が、垂直同期信号ＶＳ３から垂直同期信号ＶＳ４に切り替わる。
【００２９】
その結果、時刻ｔ３以降、信号選択部１２２における入力映像信号Ｓｉｎ３のフレームａ６以降の選択は停止され、入力映像信号Ｓｉｎ４のフレームａ４’から選択が開始される。表示システム１００では、フレーム単位で映像を処理しているので、切替信号ＳＷがフレームの途中で入力された入力映像信号Ｓｉｎ３のフレームａ６は出力を停止する。また、フレームａ３’の途中で切替信号ＳＷが入力されたので、入力映像信号Ｓｉｎ４のフレームａ４’から出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力される。
【００３０】
以上の映像切替処理により、切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替わる前の時刻ｔ０からｔ２までは、入力映像信号Ｓｉｎ３が出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力され（フレームａ１〜ａ５）、切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替わった後の時刻ｔ３以降は、入力映像信号Ｓｉｎ４が出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力さる（フレームａ４’、ａ５’・・・）。
【００３１】
しかしながら、上記のような表示システム１００の映像切替方式では、マイクロプロセッサ１１４の起動等に起因して、入力映像信号Ｓｉｎ４が入力映像信号Ｓｉｎ３に対して数フレームの遅れが発生した場合、入力映像信号Ｓｉｎ４と入力映像信号Ｓｉｎ３との映像切替処理を行うと映像の連続性が失われるという問題がある。図５（ａ）に示す例でも、入力映像信号Ｓｉｎ４の先頭フレームａ１’が入力映像信号Ｓｉｎ３の先頭フレームａ１に対して、２．５フレーム遅れている場合を例示している。
【００３２】
図５（ｂ）を参照して、上記問題について説明する。図５（ｂ）は、上記タイムチャートに従った、入力映像信号Ｓｉｎ３による映像、入力映像信号Ｓｉｎ４による映像、出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像の一例を示した図である。入力映像信号Ｓｉｎ３による映像は、時刻ｔ０から、落下するボールＢが撮像されたフレームａ１、ａ２・・・による映像となっている。
【００３３】
一方、入力映像信号Ｓｉｎ４は、時刻ｔ１から、落下するボールＢに加えて、後進する車両の予測軌跡Ｒが映し出されるように加工されたフレームａ１’、ａ２’・・・による映像となっている。そして、時刻ｔ２において切替信号ＳＷが入力されるまでの間、入力映像信号Ｓｉｎ３のフレームａ１〜ａ５による映像が出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像として出力されている。
【００３４】
その後、時刻ｔ２で切替信号ＳＷが入力されると、入力映像信号Ｓｉｎ３による映像はフレームａ５で停止し、入力映像信号Ｓｉｎ４のフレームａ４’以降による映像が出力映像信号Ｓｏｕｔの映像として出力される。その際、上記入力映像信号Ｓｉｎ４における２．５フレームの遅延に起因して、出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像は、フレームａ５からフレームａ４’に飛び、映像の連続性が失われている。つまり、フレームａ４’におけるボールＢの位置が、フレームａ５における位置からフレームａ４における位置に戻っている。
【００３５】
つぎに、図１ないし図３を参照して、本実施の形態に係る表示システム１０について説明する。上記比較例に係る表示システム１００では、入力映像信号Ｓｉｎ４が、カメラ１１２で撮像された映像に対しマイクロプロセッサ１１４で線描画等の加工処理を施した映像であったのに対し、本実施の形態に係る表示システム１０では、入力映像信号Ｓｉｎ２は、カメラ１２で撮像された映像とは無関係な、線描画等のみの映像、つまり加工処理に際し付加される映像とされる。
【００３６】
図１に示すように、本実施の形態に係る表示システム１０は、カメラ１２、マイクロプロセッサ１４、および切替回路１６を含んで構成されている。
【００３７】
カメラ１２は、上記比較例に係る表示システム１００と同様に、車両の後部に設置された車載カメラであり、車両後部周辺の映像を撮像し、入力映像信号Ｓｉｎ１として出力する。
【００３８】
マイクロプロセッサ１４は、カメラ１２で撮像された映像に合成する映像を生成し、入力映像信号Ｓｉｎ２として出力する。また、マイクロプロセッサ１４は、入力映像信号Ｓｉｎ２の垂直同期信号ＶＳ２を出力する。
【００３９】
切替回路１６は、入力映像信号Ｓｉｎ１（Ｓｉｎ１’）と、入力映像信号Ｓｉｎ１（Ｓｉｎ１’）に入力映像信号Ｓｉｎ２が合成された合成映像信号Ｓｇとを切り替え、出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力する回路である。
【００４０】
切替回路１６は、メモリ部１８、画面合成部２０、信号選択部２２、同期分離処理部２４、同期選択部２６、同期処理部２８、および切替制御部３０を備えている。表示システム１００に対し、表示システム１０は、メモリ部１８、画面合成部２０、信号選択部２２、同期選択部２６、および同期処理部２８が付加されたものである。したがって、同期分離処理部２４、信号選択部２２、および切替制御部３０の機能は、同期分離処理部１２４ａ、信号選択部１２２、および切替制御部１３０と同様である。
【００４１】
同期分離処理部２４は、入力映像信号Ｓｉｎ１から垂直同期信号ＶＳ１を抽出し、切替制御部３０に供給する部位である。なお、本実施の形態では、垂直同期信号ＶＳ１と垂直同期信号ＶＳ２とは同期していない（非同期である）。
【００４２】
切替制御部３０は、垂直同期信号ＶＳ１および垂直同期信号ＶＳ２を入力し、切替信号ＳＷによって垂直同期信号ＶＳ１および垂直同期信号ＶＳ２のいずれかを切り替える切替制御信号Ｃｓを出力する。なお、切替信号ＳＷは、たとえば表示システム１０を統括、制御する図示しないＣＰＵから供給される。この図示しないＣＰＵは、マイクロプロセッサ１４が兼ねてもよい。
【００４３】
同期選択部２６は、垂直同期信号ＶＳ１および垂直同期信号ＶＳ２を入力し、切替制御部３０から受け取った切替制御信号Ｃｓに基づいて、垂直同期信号ＶＳ１および垂直同期信号ＶＳ２のいずれかを選択し、選択同期信号ＶＳｓとして出力する。
【００４４】
メモリ部１８は、入力映像信号Ｓｉｎ１をフレーム単位でデータとして格納するフレームメモリであり、読出し制御信号Ｃｒによって読み出されることにより、入力映像信号Ｓｉｎ１のデータのフレームの先頭と、入力映像信号Ｓｉｎ２のデータのフレームの先頭とを揃え、入力映像信号Ｓｉｎ１’として出力する機能を有する。
【００４５】
同期処理部２８は、選択同期信号ＶＳｓ、すなわち垂直同期信号ＶＳ１および垂直同期信号ＶＳ２のいずれかを入力し、メモリ部１８に格納されている入力映像信号Ｓｉｎ１をフレーム単位で読み出すための、読出し制御信号Ｃｒに変換して出力する。すなわち、同期処理部２８は、垂直同期信号に対応したフレームに含まれる映像データを読み出すためのメモリ部１８のアドレス信号を生成する機能を有する。
【００４６】
画面合成部２０は、マイクロプロセッサ１４で生成された入力映像信号Ｓｉｎ２と、カメラ１２で撮像されメモリ部１８に一旦格納された後、読出し制御信号Ｃｒに基づいて読み出された入力映像信号Ｓｉｎ１’と、を合成し、合成映像信号Ｓｇを出力する機能を有する。
【００４７】
信号選択部２２は、切替制御信号Ｃｓに基づいて入力映像信号Ｓｉｎ１’と合成映像信号Ｓｇとを切り替える機能を有する。
【００４８】
つぎに、図２および図３を参照して、入力映像信号Ｓｉｎ１と入力映像信号Ｓｉｎ２との映像切替処理を行う場合の、表示システム１０の映像切替動作を説明する。
【００４９】
図２は、入力映像信号Ｓｉｎ１と入力映像信号Ｓｉｎ２との映像切替処理における、切替信号ＳＷ、垂直同期信号ＶＳ１、垂直同期信号ＶＳ２、読出し制御信号Ｃｒ、入力映像信号Ｓｉｎ１’、入力映像信号Ｓｉｎ２、合成映像信号Ｓｇおよび出力映像信号Ｓｏｕｔの各信号の時刻ｔに沿った変化を示すタイムチャートである。本実施の形態に係る表示システム１０では、入力映像信号Ｓｉｎ１、あるいは入力映像信号Ｓｉｎ２は、フレーム単位で処理されるので、各フレームをａ１、ｂ１等の符号で示している。
【００５０】
入力映像信号Ｓｉｎ１は垂直同期信号ＶＳ１によって、入力映像信号Ｓｉｎ２は垂直同期信号ＶＳ２によって同期されつつフレーム単位で入力される。また、表示システム１０では、切替信号ＳＷをＨレベルとすることにより映像切替動作を実行する。むろんこの論理は逆であってもよい、つまり切替信号ＳＷをＬレベルとすることにより映像切替動作を実行するようにしてもよい。
【００５１】
図３は、図２に示すタイムチャートに従った、入力映像信号Ｓｉｎ１’による映像、入力映像信号Ｓｉｎ２による映像、出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像の一例を示した図である。入力映像信号Ｓｉｎ１’による映像は、時刻ｔ０から、落下するボールＢが撮像されたフレームａ１、ａ２・・・による映像となっている。一方、入力映像信号Ｓｉｎ２による映像は、時刻ｔ２から、後進する車両の予測軌跡Ｒのフレームｂ１、ｂ２・・・による映像となっている。そして、時刻ｔ２において切替信号ＳＷが入力されるまでの間、入力映像信号Ｓｉｎ１’のフレームａ１〜ａ６による映像が出力映像信号Ｓｏｕｔの映像として出力されている。
【００５２】
図２は、表示システム１０に電源が投入された直後からの各信号の時間変化を示している。図２に示すように、時刻ｔ０で表示システム１０に電源が投入されると、切替制御部３０には、入力映像信号Ｓｉｎ１（Ｓｉｎ１’）による映像が出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像として出力されるように、Ｌレベルの切替信号ＳＷが入力される。これは、マイクロプロセッサ１４は、プログラム制御等の立ち上げ処理に一定の時間がかかるため起動が遅くなるのに対し、カメラ１２の起動は速いので、通常は入力映像信号Ｓｉｎ１が先に入力され、入力映像信号Ｓｉｎ２が後から入力されるようにするためである。また、時刻ｔ０で表示システム１０に電源が投入された直後から、カメラ１２で撮像された映像を示す入力映像信号Ｓｉｎ１は、フレーム単位でメモリ部１８に蓄積される。
【００５３】
Ｌレベルの切替信号ＳＷによって、切替制御部３０からは、入力映像信号Ｓｉｎ１を選択する切替制御信号Ｃｓが出力される。入力映像信号Ｓｉｎ１を選択する切替制御信号Ｃｓによって、同期選択部２６では垂直同期信号ＶＳ１が選択され、垂直同期信号ＶＳ１が選択同期信号ＶＳｓとして、同期処理部２８に出力される。
【００５４】
選択同期信号ＶＳｓを受け取った同期処理部２８は、メモリ部１８に格納されている入力映像信号Ｓｉｎ１をフレーム単位で読み出すための読出し制御信号Ｃｒをメモリ部１８にし供給する。図２に示すように、この時点の読出し制御信号Ｃｒは、垂直同期信号ＶＳ１に同期している。読出し制御信号Ｃｒによって、メモリ部１８に格納されている入力映像信号Ｓｉｎ１が読み出され、入力映像信号Ｓｉｎ１’（フレームａ１、ａ２、・・・）として出力される。
【００５５】
時刻ｔ１までの間は、未だマイクロプロセッサ１４が立ち上がっていないため、入力映像信号Ｓｉｎ２は入力されていない。そのため、画面合成部２０においては、入力映像信号Ｓｉｎ１’と合成すべき映像信号が存在しないので、合成映像信号Ｓｇは出力されない。一方、信号選択部２２においては、入力映像信号Ｓｉｎ１を選択する切替制御信号Ｃｓによって入力映像信号Ｓｉｎ１’が選択されるので、入力映像信号Ｓｉｎ１’が出力映像信号Ｓｏｕｔ（フレームａ１、ａ２、・・・）として出力される。
【００５６】
以上が時刻ｔ０から、切替信号ＳＷが入力される時刻ｔ２までの切替回路１６の動作である。上記タイムチャートに従って、図３に示すように、時刻ｔ０からｔ２の間には、入力映像信号Ｓｉｎ１’のフレームａ１〜ａ６による映像が、出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像として出力される。すなわち、時刻ｔ０からｔ２までの出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像は、ボールＢのみの映像である。なお、入力映像信号Ｓｉｎ１’のフレームａ６の途中で切替信号ＳＷが入力されているが、本実施の形態では、フレームａ６の全部について出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力されるように制御している。
【００５７】
一方、時刻ｔ０からｔ２の間の時刻ｔ１においてマイクロプロセッサ１４が立ち上がると、マイクロプロセッサ１４から、フレームｂ１、ｂ２、・・・として入力映像信号Ｓｉｎ２が画面合成部２０に入力される。マイクロプロセッサ１４から入力映像信号Ｓｉｎ２が入力されても、切替信号ＳＷが入力されるまでは、画面合成部２０において入力映像信号Ｓｉｎ１’が合成されないので、入力映像信号Ｓｉｎ２による映像、すなわち車両の予測軌跡Ｒの映像が出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像として出力されることはない。
【００５８】
時刻ｔ１でマイクロプロセッサ１４が立ち上がって入力映像信号Ｓｉｎ２がフレームｂ１、ｂ２・・・として出力されると、その後の時刻ｔ２において切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替えられる。
【００５９】
切替信号ＳＷがＨレベルに遷移すると、切替制御部３０では、入力映像信号Ｓｉｎ２を選択する切替制御信号Ｃｓが生成され、同期選択部２６および信号選択部２２に供給される。
【００６０】
入力映像信号Ｓｉｎ２を選択する切替制御信号Ｃｓを受け取った同期選択部２６は、選択する垂直同期信号を垂直同期信号ＶＳ１からＶＳ２に切り替え、垂直同期信号ＶＳ２を選択同期信号ＶＳｓとして出力する。
【００６１】
選択同期信号ＶＳｓ（垂直同期信号ＶＳ２）を受け取った同期処理部２８は、垂直同期信号ＶＳ２に同期した読出し制御信号Ｃｒをメモリ部１８に供給する。図２に示すように、切替信号ＳＷが入力された後の読出し制御信号Ｃｒは、垂直同期信号ＶＳ２に同期する。そのため、読出し制御信号Ｃｒによってメモリ部１８から読み出される入力映像信号Ｓｉｎ１’は、図２に示すフレームａ７以降は、垂直同期信号ＶＳ２に同期した映像信号となる。つまり、本実施の形態に係るメモリ部１８は、入力映像信号Ｓｉｎ１の垂直同期信号を、垂直同期信号ＶＳ１とＶＳ２との間で切り替えて入力映像信号Ｓｉｎ１’として出力する同期切替回路として機能している。
【００６２】
切替信号ＳＷが入力された時刻ｔ２以降は、入力映像信号Ｓｉｎ２が立ち上がっており、また、入力映像信号Ｓｉｎ１’も垂直同期信号ＶＳ２に同期しているため、画面合成部２０で入力映像信号Ｓｉｎ１’と入力映像信号Ｓｉｎ２とが合成され、合成映像信号Ｓｇ（フレーム（ａ７＋ｂ５）、（ａ８＋ｂ６）・・・）として出力される。一方、信号選択部２２は、切替制御信号Ｃｓが垂直同期信号ＶＳ２を選択するように設定されているので、選択する映像信号を入力映像信号Ｓｉｎ１’から合成映像信号Ｓｇに切り替え、時刻ｔ３以降は、合成映像信号Ｓｇを出力映像信号Ｓｏｕｔ（フレーム（ａ７＋ｂ５）、（ａ８＋ｂ６）・・・）として出力する。
【００６３】
一方、上記タイムチャートに従った映像については、図３に示すように、時刻ｔ２において、入力映像信号Ｓｉｎ１’が選択された出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像が停止する。そのため、入力映像信号Ｓｉｎ１’が選択された出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像、すなわち、ボールＢだけの映像は、フレームａ１〜ａ６による映像となる。
【００６４】
その後、時刻ｔ３において、合成映像信号Ｓｇが信号選択部２２で選択されるので、出力映像信号Ｓｏｕｔによる映像は、図３に示すように、合成映像信号Ｓｇのフレーム（ａ７＋ｂ５）、（ａ８＋ｂ６）・・・による映像、すなわちボールＢの映像と車両の予測軌跡Ｒの映像とが合成された映像となる。
【００６５】
以上のように、電源が投入された時刻ｔ０から切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替わる時刻ｔ２までは、入力映像信号Ｓｉｎ１’が出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力され（フレームａ１〜ａ６）、切替信号ＳＷがＬレベルからＨレベルに切り替わった後の時刻ｔ３以降は、合成映像信号Ｓｇが出力映像信号Ｓｏｕｔとして出力される（フレーム（ａ７＋ｂ５）、ａ８＋ｂ６）・・・）。
【００６６】
その際、本実施の形態に係る表示システム１０では、図３に示すように入力映像信号Ｓｉｎ１’のフレームａ６による映像の後にフレーム（ａ７＋ｂ５）による映像が出力され、フレームａ６とフレームａ７の連続性が失われていない。
【００６７】
以上詳述したように、本実施の形態に係る半導体装置、表示システムおよび表示方法によれば、非同期の映像信号の切り替えにおいて、瞬時に切替映像を表示させることができるとともに、映像の連続性が失われることが抑制された半導体装置、表示システムおよび表示方法を提供することが可能となる。
【００６８】
特に、本実施の形態では、非同期の映像信号の切り替えを各々の映像信号の同期信号を用いて行っているので、バッファメモリ等の記憶手段が少なくてすむという効果がある。
すなわち、表示システムにおけるマイクロプロセッサ、カメラ、映像データを格納するメモリ等は、一般的に各々の動作速度が異なる場合が多い。それらの動作速度の差を吸収するためには、映像データを一旦バッファメモリ等の記憶手段に格納することが必要になるが、本実施の形態では、切り替える映像信号の同期信号を用いてフレームメモリを制御することによって、記憶手段の節約を図っている。
【００６９】
なお、上記実施の形態では、メモリ部にフレーム単位で格納し、読み出す形態を例示して説明したが、これに限られず、たとえばメモリ部に複数のフレーム単位で格納し、読み出す形態としてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０      表示システム
１２      カメラ
１４      マイクロプロセッサ
１６      切替回路
１８      メモリ部
２０      画面合成部
２２      信号選択部
２４      同期分離処理部
２６      同期選択部
２８      同期処理部
３０      切替制御部
１００    表示システム
１１２    カメラ
１１４    マイクロプロセッサ
１１６    切替回路
１２２    信号選択部
１２４ａ、１２４ｂ  同期分離処理部
１３０    切替制御部
Ｃｒ      読出し制御信号
Ｃｓ      切替制御信号
Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ１’  入力映像信号
Ｓｉｎ２  入力映像信号
Ｓｉｎ３  入力映像信号
Ｓｉｎ４  入力映像信号
Ｓｏｕｔ  出力映像信号
Ｓｇ      合成映像信号
ＳＷ      切替信号
ＶＳ１    垂直同期信号
ＶＳ２    垂直同期信号
ＶＳ３    垂直同期信号
ＶＳ４    垂直同期信号
ＶＳ５    切替同期信号
ＶＳｓ    選択同期信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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