(57)【要約】【課題】車載用テレビジョンの受像機等に用いられる表示装置において、外部から入力される同期信号と内部の基準水平同期信号との位相差データを補正する回路で、急激な位相変動やノイズによる誤位相データにより内部基準信号が大きく振られ、正規のデータが得られなく、水平方向に引っ張りのある映像が表示される。【解決手段】位相差算出回路で得られた位相差データに近似対数処理を施し、ノイズなどによる一時的なデータ変動の抑制を行う、車のような移動体環境での不安定なテレビジョン映像信号であっても、急激な誤位相データを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用テレビジョン表示装置における水平同期信号の位相差補正処理を行う同期信号処理回路であって、入力される検出位相データをビットシフトでデータ圧縮するビットシフト処理手段と、前記ビットシフト処理手段の出力データ範囲が連続になるよう区分定数項値を設定する補正値設定手段と、前記位相差データのビット監視で区分識別を設定するビット監視手段と、前記区分識別によってセットされる圧縮データと区分定数項値を加算処理で位相差データを補正する回路を備えた同期信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用テレビジョンの受像機等に用いられる表示装置に係わり、映像信号に含まれる同期信号処理回路における水平同期処理の位相差補正処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用テレビジョン装置の場合、走行しながらの電波受信のため、車の走行状態や周囲の建物などの障害物による影響や、車両自身から発生する各種ノイズにより、不安定な信号の影響で瞬間的に映像が乱れたりします。そのため車載用テレビジョンの同期信号処理回路には水平同期信号の位相検出に専用の回路を設けており、この回路で検出された位相差量を加味して、内部カウントダウン水平同期信号を生成して、不安定な信号の影響に対して安定した映像を表示させています。
【０００３】
以下に従来の位相差検出回路について説明する。
【０００４】
図５は従来の位相差検出回路のエッジ検出処理部の構成を示すものであり、図６は従来の位相差検出回路の位相差算出処理部の構成を示すものであり、図７は従来の位相差検出回路の位相差補正処理部の構成を示すものである。
【０００５】
従来の位相差検出回路は、まず図５のエッジ検出処理ブロックで、外部同期信号の前エッジと後ろエッジのクロックに対する検出出力を行い、図６の位相差算出ブロックで外部同期と内部同期の位相差を算出し、最後に図７の位相差補正ブロックで、水平映像描画基準位置信号用の補正値と映像内挿処理用の補正値と水平同期信号用の補正値にそれぞれ分離して位相差データを出力する回路となっています。
【０００６】
図５のエッジ検出回路は、水平同期監視回路からの位相検出ウインドウ信号１と水平カウントダウン回路からの位相差基準信号２の２信号が入力されます。同期位相検出ウインドウ信号１は、外部同期信号と内部同期位相基準信号との位相比較する期間を示す信号で、信号の「Ｈ」期間に位相比較処理を行う信号です。位相差基準信号２は、内部で作られる水平カウントダウン同期信号の一定遅延させられたデューティ比約６０（Ｈ）／４０（Ｌ）の信号です。これらの信号から外部同期信号３の前エッジと後ろエッジを検出するウインドウ信号を位相検出領域生成処理部４で作り出します。
【０００７】
同期位相検出ウインドウ信号１は、外部同期信号を基に作成されているに対し、位相差基準信号２は内部同期信号を基準に生成しています。そのため検出ウインドウ内のどの位置に位相基準が来るかはわかりません。そのため組み合わせは、幾通りにもなります。
【０００８】
これらの位相関係に対して、外部同期信号の前エッジと後ろエッジのクロックに対する検出出力をＡ／Ｂ領域の前エッジ位置検出部５とＡ／Ｂ領域の後エッジ位置検出部６で行います。ここでの検出は、前エッジ検出における正クロック／負クロック検出結果及び、後エッジ検出における正クロック／負クロック検出結果のデータ信号となり、検出した場合［Ｈ］になります。
【０００９】
検出データは、約１Ｈ期間データを保持します。データの更新は位相検出データ受け取りフラグ切り替えＳＷ７で作られる１Ｔパルスのデータ確定タイミング信号で、データ確定部８にて、データが保持され、ＥＧＰ＿ＰＦ信号９，ＥＧＰ＿ＮＦ信号１０，ＥＧＰ＿ＰＢ信号１１，ＥＧＰ＿ＮＢ信号１２として、図６の位相差算出処理部に出力します。また、１Ｔパルスのデータ確定タイミング信号ＥＧＰ＿ＯＫＰ１３も図６の位相差算出処理部に出力します。外部同期信号３の信号幅は約４．７ｕｓで、この中心位置に位相差基準信号の立ち上がり点が来るように位相調整されることから、外部同期信号の前エッジと後エッジが意味を持って出力されるのは、約±２ｕｓの範囲となります。
【００１０】
図５のエッジ検出回路から図６の位相差算出回路入力される外部同期信号の前エッジと後ろエッジの状態信号、ＥＧＰ＿ＰＦ信号２１，ＥＧＰ＿ＮＦ信号２２，ＥＧＰ＿ＰＢ信号２３，ＥＧＰ＿ＮＢ信号２４は、データ確定タイミング信号ＥＧＰ＿ＯＫＰ２５でデータ取得します。このデータ確定タイミング信号は遅延処理によるタイミング生成２６を行い、ＷＩＤＤＡＴ＿ＯＫ信号２７として図７の位相差補正処理部に出力します。そして、これら状態信号のデータから位相補正する量がエッジ検出回路から送られる後エッジ検出における正クロック／負クロック検出の情報に従い補正データ設定部２８で補正データを決定します。内部同期信号と外部同期信号の位相差は、外部同期信号を位相差基準信号で区切る面積比から求めています。この面積比を求めるため、同期位相検出ウインドウ信号２９と位相差基準信号３０から位相検出領域生成処理部３１で、位相検出領域信号を生成し、システムクロックの立ち上がりから、前エッジ及び、後エッジともにずれています。
【００１１】
そのためエッジ検出回路で求められたシステムクロックに対するずれ方を後エッジ検出における正クロック／負クロック検出情報応じて補正分処理をします。補正分は、外部同期信号３２の時間軸方向を計測するシステムクロックに対して補正されます。前エッジなら、検出開始点と領域開始点とが同じため補正量を加算する、後エッジなら領域終了点に対し１Ｔ遅れた位置が検出終了点となるため補正量は減算処理されます。同期位相検出ウインドウ信号と外部水平同期信号とで論理積をとり、位相検出領域を確定させます。
【００１２】
その後位相差基準信号の反転信号と論理積をとり面積量検出範囲の前側（Ａ領域）の範囲を確定させ、また位相差基準信号と論理積をとり面積量検出範囲の後側（Ｂ領域）の範囲をそれぞれＡ／Ｂ領域ごとの面積算出処理部３３で確定させます。それぞれ確定されたＡ領域、Ｂ領域の信号をシステムクロックで時間量を計測します。この時、Ａ領域とＢ領域とがどのような関係になっているかのフラグ信号を導出します。
【００１３】
計測されたＡ領域、Ｂ領域の量に前で求められているクロックからのずれ分をＡ／Ｂ領域ごとの面積補正処理部３４で補正処理します。Ａ領域に対しては補正量を加算し、Ｂ領域に対しては補正量を減算します。このように求められた時間軸方向の量は、少数点以下４ビットを持つ値となります。その値から＋２５５／０クリップ処理を施しそれぞれの領域面積値を求めます。面積は、時間軸方向量に強さ１を持つと考えると、時間軸方向の値がそのまま面積に相当します。  内部同期の位相遅れや進みは、以下のようになります。
【００１４】
［位相ずれ］＝（［Ａ領域の面積］−［Ｂ領域の面積］）
この場合、位相遅れを起こしている場合、計算結果は正値となり、逆に位相進みを起こしている場合、計算結果は負値となります。このように計算すれば位相ずれ量を導出できます。但し、位相差基準信号の位相によって検出値を補正処理します。この後、補正処理された位相データを、０．５を掛けた値を導出します。この計算された値が位相差補正処理部３５で行われる、求めるべき位相ズレに対する補正すべき値となります。
【００１５】
このことにより補正データの範囲は、±１２８以内となります。この補正されたデータはファンクションによって、出力制限切り替え処理部３６で出力制限処理をすることができます。この処理は、外部同期信号がノイズなどで乱れている場合ロック外れなどが頻繁に起きるようになり補正データの変動を少しでも押さえるための処理です。
【００１６】
ファンクションによる出力制限処理は、「制限しない」、「±６４の範囲に制限」、「±３２の範囲に制限」、「±１６の範囲に制限」、「±８の範囲に制限」、「±４の範囲に制限」、「±２の範囲に制限」から選択することができます。
【００１７】
ここで処理された位相差データ３７がこのブロックから出力されます。
【００１８】
図６の位相差データ算出ブロックから出力された位相差データ４１は、図７の位相データ補正回路に入力されます。入力された位相差データ４１は、データ切り替えセレクタ４３で水平カウントダウン回路から送られたデータ通過制御信号４２によって位相差が有るか無いかの判断をします。この制御ブロック４２から出力されたデータは，水平映像描画基準位置信号用及び、映像内挿処理用補正処理部と、水晶振動子からカウントダウンして作られる水平同期信号用補正処理部に送ります。
【００１９】
まず、水平映像描画基準位置補正処理及び、映像内挿処理用の補正値について説明します。小数点以下４ビットの位相差データを６ビットに拡張します。ビット拡張されたデータは、インターレース補正処理部に送られ、インターレース補正をする場合には、０．５倍処理４４を施せるセレクタ４５を通ります。その後、符号付整数部抜き取り処理部４６，小数部抜き取り処理部４７に送られ、整数部，小数部それぞれ指定の補正処理をします。整数部と小数部とを分離する場合そのままビットを切り離すと本来の整数部と小数部との数値に相違が出るため、整数部はこのデータは符号付きデータですので、正値の場合は小数部を切り捨てにし、負値の場合は切り上げて整数部に分離します。小数部は正値に場合はそのまま切り離し、負値の場合はデータの符号を反転処理した値が小数部となります。整数部と小数部とに分離されたデータのうち、整数部は、整数部符号処理ブロックを介し、水平映像描画基準位置信号用補正値５０として出力されます。この整数部符号処理ブロックではデータの符号を反転処理しています。小数部は，小数部出力制御ブロックを介し、映像内挿処理用補正値５１として出力されます。このとき整数部，小数部は、それぞれファンクションによって、セレクタ４８，４９で出力を停止させることもできます。
【００２０】
次に、水晶振動子からカウントダウンして作られる水平同期信号用の補正処理について説明します。位相差データは，整数化する小数部補正ブロックに入ります。整数化への補正は、小数部切り上げ処理を行っています。整数化されたデータは、垂直帰線期間により制御される出力制御ブロックの垂直等価領域処理部５３に送られます。
【００２１】
ここでは、垂直処理回路から送られる垂直帰線区間信号５２により垂直帰線期間でデータの出力制御を行うか行わないかをファンクションで設定でき、セレクタ５４で切替えることができます。ここで選択された信号が，符号付整数化処理部５５へ送られ、小数部切り上げ処理を行っています。このデータについてもセレクタ５６で、データ出力をする、しないかの切り替えができます。このセレクタで選択されたデータが水平同期信号用補正値５７として水平カウントダウン回路に送られます。
【００２２】
図６の位相差算出処理部から送られたデータ確定タイミング信号ＷＩＤＤＡＴ＿ＯＫ５８は、タイミング生成５９で遅延処理を行い、水平映像描画基準位置信号用の補正値，映像内挿処理用の補正値，水平同期信号の補正値のデータ確定を行い、データ確定タイミング信号ＰＨＡＳＥ＿ＯＫ６０として、水平カウントダウン回路へ送られる。
【特許文献１】特開平９−２１４９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、従来の位相差補正処理では、位相差データの出力制限により、走行時の乱れをある程度吸収させることは出来ましたが、ある範囲のデータのみしか処理できなく制限値付近の乱れを補正できないため、車の走行状態や周囲の建物など障害物の影響による電界変動や車両機器特有のノイズが発生した場合に、位相変動や誤位相データにより水平方向の引っ張りなど、映像の乱れが発生していた。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この目的を達成するために本発明の同期信号処理回路は、車載用テレビジョン表示装置における水平同期信号の位相差補正処理を行う同期信号処理回路であって、入力される検出位相データをビットシフトでデータ圧縮するビットシフト処理手段と、前記ビットシフト処理手段の出力データ範囲が連続になるよう区分定数項値を設定する補正値設定手段と、前記位相差データのビット監視で区分識別を設定するビット監視手段と、前記区分識別によってセットされる圧縮データと区分定数項値を加算処理で位相差データを補正する回路を備える用に構成したものである。
【００２５】
即ち位相差検出回路で得られた位相差データに対数処理を行うような圧縮処理で補正を掛け、ノイズなどによる一時的なデータ変動の抑制を行う。位相差検出部で検出される位相差データは、中弱電界になるとジッタ特性が悪化します。位相比較部にある位相差データ変化範囲制限機能は、最大ジッタの抑制に寄与していますが、画面の引っ張り微分特性には、影響が大きく残ったままとなっています。
【００２６】
この対数圧縮処理も位相差データをある制限範囲に押さえ込むことはできますが、対数圧縮掛けることで画面の引っ張り微分特性を低減させることができます。つまり、移動体における映像機器の水平位相系処理をする上で重要なのが、「検出される位相差の精度」と「瞬時的な変化に対する緩慢さ」のバランスにあります。
【００２７】
据置きの一般テレビのように安定な信号や一定的な乱れ信号であればフィルター操作などで対応できます。しかし、移動体の場合、走行しながらの電波受信のため自分自身の走行状態や周囲の建物などの障害物による影響、さらに車両自身から発せられる各種ノイズにより、安定した信号が突然乱れたりすることが発生します。従来の場合、位相検出データを制限処理することで、走行時の乱れを抑えていましたが、瞬間的な変化に対しては、不十分でしたので、新たな補正処理を追加した。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の位相差補正処理は、車のような移動体環境での不安定なテレビジョン映像信号であっても、急激な誤位相データを抑制することができ、水平方向の引っ張りを低減し表示画像の画質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の請求項１に記載する発明は、車載用テレビジョン表示装置における水平同期信号の位相差補正処理を行う同期信号処理回路であって、入力される検出位相データをビットシフトでデータ圧縮するビットシフト処理手段と、前記ビットシフト処理手段の出力データ範囲が連続になるよう区分定数項値を設定する補正値設定手段と、前記位相差データのビット監視で区分識別を設定するビット監視手段と、前記区分識別によってセットされる圧縮データと区分定数項値を加算処理で位相差データを補正する回路を備えた同期信号処理回路であり、ビットシフトによる圧縮処理により、ノイズなどによる一時的なデータ変動の抑制を行います。以下、発明の実施の形態は図１を参照しながら説明します。
【実施例１】
【００３０】
本発明の位相差補正処理ブロックに入力される信号は、位相検出データ信号７１とデータ確定タイミング信号のＷＩＤＤＡＴ＿ＯＫ信号７２及び、ファンクションの補正係数選択７３が入力されます。
【００３１】
位相差データ７１は、小数ビット拡張処理部７４でデータ確定タイミング信号７２によりラッチと同時に、小数部５ビット拡張します。取得された位相データは、ビットシフト処理部７５にて、０．５倍，０．２５倍，０．１２５倍，０．０６２５倍の４種類のビットシフト処理を受けます。ここでは、除算器を使用せず、ビットシフトによって１／Ｘ倍のデータを算出することにより、回路規模を減らすことができる。このときのＸは、２のｎ乗（ｎは自然数）とする。
【００３２】
ビットシフトされた検出位相データは、ファンクションの補正係数選択７３で設定された内容でビットシフトデータを位相差データセット処理部７６でデータセットを行います。
【００３３】
そのままデータ設定を行うと、図３のように、出力データ範囲に不連続点が発生します。そこで出力データ範囲が連続になるように、補正処理を行います。この補正処理は、図４になるようビットシフトによって得られたデータの開始点がひとつ前のエリア終了点と一致するように補正値設定７７を行い、出力データ範囲が連続になるようにします。負側の定数項は、正側の定数項の符号反転によるビット操作で求めることができるので、正側の定数項のみの設定としています。即ち、符号判定部７８，符号処理部７９で位相データの符号部である最上位ビットを監視し、最上位ビットが０であれば、そのまま補正値を設定し、最上位ビットが１であれば、正側で設定した補正値をビット反転し１ｈ加えたものが負側の補正値となります。
【００３４】
ここまでに得られた位相データや補正値を計算させることになります。計算させるに当たり、位相データがどの区分領域にあるかを検出する必要があります。データがどの領域のものかは、ビット監視処理部７８で、次のようにビットを監視し判断させます。また、最上位ビットはデータの符号部となるので、符号判定部７８にて、０であれば正側、１であれば負側のデータとなります。
【００３５】
正側の場合
データ区分７  ；  データビット  １０＝１
データ区分６  ；  データビット１０  ＝０  ＆  ビット  ９＝１
データ区分５  ；  データビット１０〜９＝０  ＆  ビット  ８＝１
データ区分４  ；  データビット１０〜８＝０  ＆  ビット  ７＝１
データ区分３  ；  データビット１０〜７＝０  ＆  ビット  ６＝１
データ区分２  ；  データビット１０〜６＝０  ＆  ビット  ５＝１
データ区分１  ；  データビット１０〜５＝０  ＆  ビット  ４＝１
データ区分１  ；  データビット１０〜４＝０  ＆  ビット  ３＝１
負側の場合
データ区分１  ；  データビット１０〜４＝１  ＆  ビット  ３＝０
データ区分１  ；  データビット１０〜５＝１  ＆  ビット  ４＝０
データ区分２  ；  データビット１０〜６＝１  ＆  ビット  ５＝０
データ区分３  ；  データビット１０〜７＝１  ＆  ビット  ６＝０
データ区分４  ；  データビット１０〜８＝１  ＆  ビット  ７＝０
データ区分５  ；  データビット１０〜９＝１  ＆  ビット  ８＝０
データ区分６  ；  データビット１０  ＝１  ＆  ビット  ９＝０
データ区分７  ；  データビット  １０＝０
データ区分は、データの各ビットに相当しています。これらの判断結果を７ビットのビット構成にし直します。このことで、あるビットがセットされていればその区分領域のデータであることが判別できる仕組みになっています。即ち、データ区分の領域設定は、−１２８〜−６４，−６４〜３２，−３２〜−１６，−１６〜−８，−８〜−４，−４〜−２，−２〜−１，−１〜±０，±０〜＋１の１６，＋１〜＋２，＋２〜＋４，＋４〜＋８，＋８〜＋１６，＋１６〜＋３２，＋３２〜＋６４，＋６４〜＋１２８の１６領域に分けるということになります。
【００３６】
位相データを区分領域から、ビット操作されたデータ値を選択し、同様に、選択された位相データに対応する補正値を補正値選択部８１で設定する。
【００３７】
タイミング生成部８２でタイミング補正された位相データ確定タイミング信号で取得されたビット操作データと補正値とを加算器８３で加算処理します。
【００３８】
このブロックから出力される信号は、位相補正データ８４と位相データ確定タイミング信号８５になり、図７の従来の位相差補正処理回路に送られ、水平同期信号用補正値と水平映像描画基準位置信号用の補正値及び、映像内挿処理用補正値に分けていきます。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、車載用テレビジョンの受像機等に用いられる表示装置に係わり、車載環境特有な不安定なテレビジョン信号の、水平方向の引っ張りを低減し、安定した映像を表示にするのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の位相差補正処理部に追加した近似対数圧縮処理回路のブロック図
【図２】従来の出力制限処理のみで位相差補正回路から出力されるデータを示した図
【図３】本発明の近似対数圧縮処理で補正値を加える前の不連続データ出力範囲を示した図
【図４】本発明の近似対数圧縮処理で位相差補正回路からのデータ出力範囲を示した図
【図５】従来の位相差検出回路のエッジ検出処理部のブロック図
【図６】従来の位相差検出回路の位相差算出処理部のブロック図
【図７】従来の位相差検出回路の位相差補正処理部のブロック図
【符号の説明】
【００４１】
１，３０    位相検出ウインドウ信号
２，２９    位相差基準信号
３，３２    外部水平同期信号
４    位相検出領域生成処理回路
５    Ａ／Ｂ領域の前エッジ位相検出回路
６    Ａ／Ｂ領域の後エッジ位相検出回路
７    位相検出データ受取フラグ信号切り替えＳＷ回路
８    データ確定回路
９，２１    ＥＧＰ＿ＰＦ信号（Ａ領域の前エッジ位置検出信号）
１０，２２    ＥＧＰ＿ＮＦ信号（Ｂ領域の前エッジ位置検出信号）
１１，２３    ＥＧＰ＿ＰＢ信号（Ａ領域の後エッジ位置検出信号）
１２，２４    ＥＧＰ＿ＮＢ信号（Ｂ領域の後エッジ位置検出信号）
１３，２５    ＥＧＰ＿ＯＫＰ信号（位相検出データ受取フラグ信号）
２６    タイミング生成回路
２７，５８，７２    ＷＩＤＤＡＴ＿ＯＫ信号（データ確定タイミング信号）
２８    データ領域補正処理回路
３１    位相検出領域生成処理回路
３３    Ａ／Ｂ領域ごとの面積算出処理回路
３４    Ａ／Ｂ領域ごとの面積補正処理回路
３５    位相差算出処理回路
３６    出力制限切り替え処理回路
３７，４１，７１    位相差データ信号
４２    データ通過制御信号
４３，４５，４８，４９，５４，５６    ２信号セレクタ
４４    ０．５倍データ生成処理回路
４６    符号付整数部抜き取り処理回路
４７    少数抜き取り処理回路
５０    水平映像描画基準位置信号用補正値データ
５１    映像内挿処理用補正値データ
５２    垂直帰線区間信号
５３    垂直等価領域処理回路
５５    符号付整数値化処理回路
５７    水平同期信号用補正値データ
５８    タイミング生成処理回路
６０    ＰＨＡＳＥ＿ＯＫ信号（データ確定タイミング信号）
７３    補正係数選択ファンクション
７４    小数拡張処理回路
７５    ビットシフト処理回路
７６    位相差データセット処理回路
７７    補正値設定回路
７８    符号判定回路
７９    符号処理回路
８０    ビット監視処理回路
８１    補正値選択回路
８２    タイミング生成処理回路
８３    加算器
８４    位相差補正データ出力信号
８５    位相データ確定タイミング信号
【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】
2005244270.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005244270.tif 000009