(57)【要約】【課題】ＣＰＵの処理性能を損なわずに、さらには簡便な構成において、カメラ等からの映像信号の異常を検出し、速やかにこの異常を報知することのできる「映像信号異常検出装置」を提供することを目的とする。【解決手段】映像信号における外部同期信号と、ＰＷＭ出力部３０により自走される内部同期信号とに位相差がある場合には、比較部４０より比較信号が出力される。この比較信号が制御部２０に入力された場合には、制御部２０は、エラー信号を映像処理部６０に出力する。そして、このエラー信号が入力された映像処理部６０では、ＬＣＤ４００における表示画面に黒画を表示させるための画像信号をＬＣＤ４００に出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを含む映像信号が入力されたことに基づいて、この映像信号に基づく所定の画像を表示部において表示させるよう制御する映像処理部と、
前記映像信号が入力されたことを条件として、内部同期信号を自走させるＰＷＭ出力部と、
入力された前記映像信号から分離した外部同期信号と前記ＰＷＭ出力部が自走させた前記内部同期信号とを比較して位相差が導き出された場合には、所定の比較出力を行う比較部と、
前記比較部から前記所定の比較出力が行われた場合に、前記映像処理部にエラー出力をする制御部と、
を備えたことを特徴とする映像信号異常検出装置。
【請求項２】
前記比較部は、
所定限度を超えた位相差が導き出された場合にのみ、前記所定の比較出力をすることを特徴とする請求項１に記載の映像信号異常検出装置。
【請求項３】
前記比較部は、
前記外部同期信号の入力されたタイミングの前後においては、当該外部同期信号と前記内部同期信号との比較を行わないことを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の映像信号異常検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、
最初に前記映像信号が入力されたときであって、前記比較部により前記所定の比較出力が行われた場合に、この所定の比較出力に基づく位相差を調整する位相差調整部をさらに備え、
前記位相差調整部は、
前記ＰＷＭ出力部が自走させる前記内部同期信号を調整することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の映像信号異常検出装置。
【請求項５】
前記映像処理部は、
前記制御部より前記エラー出力が行われた場合に、前記表示部における表示画面全体を黒くする黒画を表示させるよう制御することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の映像信号異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等の撮像手段による映像信号が入力された場合に、この映像信号の異常を検出する映像信号異常検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に開示されているように、画像処理装置においては、カメラ等からのビデオ信号の処理に際し、このビデオ信号の同期信号と基本クロックとの位相差に基づいて異常を検出する手法がとられている。
【０００３】
また、特許文献２では、上記特許文献１における位相比較器や電圧制御発振器などのための専用の回路の構成や制御系の構成を簡素化させたうえで、カメラの異常を検出する手法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３３５０１号公報
【特許文献２】特開２０１３−４６３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１および特許文献２に開示されたように、カメラ（カメラから出力されたビデオ信号、カメラから出力された画像データ）の異常を検出する手法を用いた画像処理装置では、同期信号が乱れると、カメラから出力されたビデオ信号や画像データに基づく映像を表示するＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等において、映像が乱れたり、映像出力がフリーズしたり、する事態が発生することがある。
【０００６】
そして、上述したような事態が発生すると、最悪の場合、安全に直接かかわることも考えられる。
【０００７】
例えば、自動車等車両に設けられた後方確認用のカメラに異常が発生したとすると、映像（カメラから出力されたビデオ信号や画像データに基づく映像）が、上述したように乱れたり、フリーズしたりすることとなる。すると、この映像が映し出されたＬＣＤ等の表示が、実際の映像と異なるものとなってしまい、車両の後方の安全確認ができなくなってしまい、事故（自損事故、人身事故）に繋がってしまう虞がある。すなわち、カメラからの映像の信頼性が担保されずに、安全性が損なわれてしまうこととなる。
【０００８】
このような事情から、カメラ等の撮像手段からの信号（映像信号）の異常を検出した場合には、上述したような安全性の観点から、ＬＣＤ等において、表示面全体を黒い画面（以下、「黒画」という）にするなどして、速やかに異常を報知することが望まれている。
【０００９】
そこで、同期信号の乱れ等をマイコン（ＣＰＵ）の割込みポート等を利用して同期信号を監視するようにすることが考えられる。しかしながら、このような同期信号の監視に係るＣＰＵの処理は、映像信号の解像度が大きくなるほど処理が膨大となってしまい、ＣＰＵの他の処理に影響を与えてしまい、ＣＰＵの処理性能を著しく損なわせてしまうという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、ＣＰＵの処理性能を損なわずに、さらには簡便な構成において、カメラ等からの映像信号の異常を検出し、速やかにこの異常を報知することのできる映像信号異常検出装置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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の映像信号異常検出装置は、画像データを含む映像信号が入力されたことに基づいて、この映像信号に基づく所定の画像を表示部において表示させるよう制御する映像処理部と、前記映像信号が入力されたことを条件として、内部同期信号を自走させるＰＷＭ出力部と、入力された前記映像信号から分離した外部同期信号と前記ＰＷＭ出力部が自走させた前記内部同期信号とを比較して位相差が導き出された場合には、所定の比較出力を行う比較部と、前記比較部から前記所定の比較出力が行われた場合に、前記映像処理部にエラー出力をする制御部と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
さらに、上記構成において、前記比較部は、所定限度を超えた位相差が導き出された場合にのみ、前記所定の比較出力をすることを特徴としている。
【００１３】
さらに、上記構成において、前記比較部は、前記外部同期信号の入力されたタイミングの前後においては、当該外部同期信号と前記内部同期信号との比較を行わないことを特徴としている。
【００１４】
さらに、上記構成において、前記制御部は、最初に前記映像信号が入力されたときであって、前記比較部により前記所定の比較出力が行われた場合に、この所定の比較出力に基づく位相差を調整する位相差調整部をさらに備え、前記位相差調整部は、前記ＰＷＭ出力部が自走させる前記内部同期信号を調整することを特徴としている。
【００１５】
さらに、上記構成において、前記映像処理部は、前記制御部より前記エラー出力が行われた場合に、前記表示部における表示画面全体を黒くする黒画を表示させるよう制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＣＰＵの処理性能を損なわずに、さらには簡便な構成において、カメラ等からの映像信号の異常を検出し、速やかにこの異常を報知することのできる映像信号異常検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る映像信号異常検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態に係る映像信号異常検出装置における処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の実施形態に係る本映像信号異常検出装置における外部同期信号、内部同期信号、エラー信号の出力について説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の別形態に係る映像信号異常検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】図５の別形態に係る映像信号異常検出装置における外部同期信号、内部同期信号、エラー信号の出力について説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の位一実施形態である映像信号異常検出装置１００（映像信号の異常を検出可能な画像処理装置）の構成例を示すブロック図である。
【００１９】
本実施形態に係る映像信号異常検出装置は、図１に示すように、映像信号入力部１０と、制御部２０と、比較部４０と、映像処理部（異常処理部）６０と、から構成されている。また、制御部２０には、ＰＷＭ出力部３０と、位相差調整部５０と、が設けられている。
【００２０】
また、映像信号異常検出装置１００には、カメラ１と、ＬＣＤ４００と、が接続されている。
【００２１】
カメラ１は、例えば、車両の前方、後方、左方および右方の画像を取得する車載カメラや、カメラヘッドユニットなど、光学撮像系を内蔵した機器であり、カメラ１にて撮像された画像データを含む映像信号を出力することが可能な機器である。また、カメラ１は、図示しないケーブル等により映像信号異常検出装置１００に接続されており、カメラ１より出力された映像信号は映像信号異常検出装置１００に入力されるようになっている。
【００２２】
ＬＣＤ４００は、例えば、カメラ１が車載カメラである場合には、運転席から表示画面を見ることができるように車室内のインスツルメンタルパネルのほぼ中央位置に設置される。なお、本実施形態では、ＬＣＤ４００は、映像信号異常検出装置１００により映像信号の異常の有無が確認された画像信号に基づいて各種の画像を表示することが可能な表示装置として取り扱っているが、本実施形態の映像信号異常検出装置１００にＬＣＤ４００を含めて、表示部（ＬＣＤ４００）を備えた映像信号異常検出装置、すなわち、画像処理装置として構成するものであってもよい。
【００２３】
映像信号入力部１０は、カメラ１で撮影された映像信号を入力する。なお、映像信号入力部１０には、例えば、ＴＶ受信装置（図示しない）からの映像信号を入力することも可能である。
【００２４】
また、映像信号入力部１０は、入力された映像信号を、同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）と画像信号とに分離する機能も有している。そして、映像信号入力部１０は、同期信号については比較部４０に出力し、画像信号については映像処理部６０に出力する。また、映像信号が入力されたときには、映像信号入力部１０は、制御部２０に、映像信号入力部１０にカメラ１で撮影された「映像信号が入力された」ことを示す信号を出力する。
なお、以下では、カメラ１で撮影された映像信号であって、映像信号入力部１０に入力されるとともに映像信号入力部１０により分離され、比較部４０に出力される水平同期信号および垂直同期信号を総称して外部同期信号と呼ぶ。
【００２５】
そして、制御部２０に入力された信号は、制御部２０内に設けられたＰＷＭ出力部３０に伝送され、ＰＷＭ出力部３０は、この信号が伝送されたことを条件として、同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）を比較部４０に出力する。すなわち、カメラ１からの映像信号が映像信号異常検出装置１００に入力されたことをスタートトリガとして、ＰＷＭ出力部３０は同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）を自走させる。
なお、以下では、ＰＷＭ出力部３０が出力する水平同期信号および垂直同期信号を総称して内部同期信号（または自走同期信号）と呼ぶ。
【００２６】
上述したように、映像信号が入力されたときに映像信号入力部１０が制御部２０に出力する信号については、ＰＷＭ出力部３０から内部同期信号を自走させるための契機となる信号であるため、上記映像信号や上記画像信号そのものでもよいし、外部同期信号の何れかであってもよいし、これらとは別の信号（ＯＮ／ＯＦＦを示す程度の簡易な信号）であってもよい。
【００２７】
比較部４０は、カメラ１からの映像信号に基づく外部同期信号（映像信号入力部１０により分離された外部同期信号）と、ＰＷＭ出力部３０から出力された内部同期信号（自走同期信号）と、が入力される比較器で構成されている。そして、比較部４０では、外部同期信号と内部同期信号との周波数を比較して、両者に位相差があるか否かを比較する。そして、比較部４０は、この両者に位相差がある場合にのみ、比較信号（位相差についての情報を含む信号、位相差があることを示す信号）を出力する（所定の比較出力がなされる）。この比較信号は制御部２０に出力され、制御部２０においては、この比較信号が割込み入力されることとなる。さらに、所定条件が成立した場合には、この比較信号が位相差調整部５０にも伝送される。
【００２８】
なお、比較部４０は、外部同期信号と内部同期信号とを比較するにあたって、外部同期信号における水平同期信号と、内部同期信号における水平同期信号とを比較し、外部同期信号における垂直同期信号と、内部同期信号における垂直同期信号とを比較することは言うまでもない。
【００２９】
位相差調整部５０は、内部同期信号と外部同期信号との位相差をなくすように、比較部４０より出力された比較信号に基づいて、ＰＷＭ出力部３０より出力される内部同期信号の位相を、外部同期信号の位相に合わせる調整を行う。ここでいう「調整」とは、例えば、内部同期信号を出力するタイミングを変更したり、内部同期信号の出力の時間幅（デューティー比）を変更したり、することにより、上記位相差をなくすように調整することをいう。
【００３０】
本実施形態では、位相差調整部５０が、上述したような内部同期信号の調整を行うのは、映像信号異常検出装置１００の電源投入などによる初期化処理の実行時（初期設定の実行時）のみとしている。すなわち、上記所定条件が成立した場合とは、映像信号異常検出装置１００の電源投入時などの初期化処理時（初期設定時）ということになる。
【００３１】
このようにしているのは、カメラ１からの映像信号が最初に入力された時点で、この映像信号に基づく外部同期信号と、ＰＷＭ出力部より自走される内部同期信号との位相差を合わせるように調整することにより、この後（初期化処理が実行された以降）においてカメラ１より入力される映像信号に基づく外部同期信号と、ＰＷＭ出力部３０により自走される内部同期信号と、の位相差が生じた場合に、この位相差を比較部４０により比較信号として出力させるためである。さらには、この比較信号に基づいて、カメラ１等に異常が発生したことを検出することを可能とするためである。
【００３２】
比較部４０より出力された比較信号が制御部２０に入力された場合には、制御部２０は、エラー信号を映像処理部６０に出力する（エラー出力がなされる）。そして、このエラー信号が入力された映像処理部６０では、ＬＣＤ４００における表示画面全体を「黒画」を表示させるための画像信号をＬＣＤに出力する。これにより、ＬＣＤの表示画面には黒画が表示されることとなる。
【００３３】
このように、制御部２０は、比較部４０からの比較信号に基づいてエラー信号を出力することから、異常処理部としても機能する。そして、制御部２０が異常処理部として機能する場合には、エラー信号に基づいてＬＣＤ４００の画面全体に黒画が表示されることとなるため、ユーザに対して、カメラ１に故障や不具合が発生したこと、またはカメラ１と映像信号異常検出装置１００との接続（ケーブル等）に故障や不具合が発生したことを速やかに報知することができる。
【００３４】
映像処理部６０は、映像信号入力部１０または制御部２０より入力された画像信号に対して所定の信号処理を施す。例えば、画像データの取り込み、スケーリング処理、画面補正（ガンマ補正やコントラスト補正など）等を行う。そして、映像処理部６０から出力された画像データは、アナログ画像に変換されてＬＣＤ４００に入力される。
【００３５】
次に、上記のように構成した本実施形態の映像信号異常検出装置１００における処理の流れについて、図２および図３を参照して説明する。
【００３６】
図２は、映像信号異常検出装置１００における処理の流れについて示すフローチャートであり、図３は、図２で示すフローチャートの流れに沿って、各信号の出力等の状況について示したタイムチャートである。
【００３７】
（ステップＳ１）
カメラ１から映像信号入力部１０に映像信号が入力されると、映像信号入力部１０は、この映像信号に基づく外部同期信号を比較部４０に出力する（図３におけるＴ０−Ｔ２）。  また、このとき、映像信号入力部１０は、この映像信号に基づく画像信号を映像処理部６０に出力する。さらに、映像信号入力部１０は、制御部２０に「映像信号が入力された」ことを示す信号を出力する。
【００３８】
（ステップＳ２）
制御部２０に「映像信号が入力された」ことを示す信号が入力されると、この信号はＰＷＭ出力部３０に伝送され、ＰＷＭ出力部３０は、この信号の入力に基づいて内部同期信号を自走させて、比較部４０に出力する（図３におけるＴ１−Ｔ２）。
【００３９】
（ステップＳ３）
上記ステップＳ１において映像信号入力部１０から出力された外部同期信号と、上記ステップＳ２においてＰＷＭ出力部３０から出力された内部同期信号と、が比較部４０に入力されると、比較部４０は、この両者を比較する。具体的には、比較部４０は、これら両者に位相差があるか否かを判定する。
【００４０】
（ステップＳ４）
上記ステップＳ３の結果、外部同期信号と内部同期信号との位相差がないと判定された場合には、比較信号は出力されずに処理が終了となる。一方、外部同期信号と内部同期信号との位相差があると判定された場合には、比較部４０は、この位相差を示す比較信号（位相差があることを示す比較信号）を制御部２０に出力する（図３におけるＴ０−Ｔ１、Ｔ２−Ｔ３）。
【００４１】
（ステップＳ５）
上記ステップＳ４における比較信号が入力された制御部２０は、初期化処理が実行されているか否かを判定する。このとき、初期化処理が実行されていない場合、制御部２０は位相差調整部５０に比較信号を伝送する（ステップＳ６へ処理が移る）。一方、初期化処理が実行されている場合には、制御部２０は、次の処理を実行する（ステップＳ７へ処理が移る）。
なお、初期化処理が実行されているか否かを判定するためには、例えば、初期化処理が実行されたことを示すフラグ等を設けておき、初期化処理が実行済となったときに、このフラグをＯＮさせるようにすればよい。
【００４２】
（ステップＳ６）
制御部２０より位相差調整部５０に比較信号が伝送されると、位相差調整部５０は、この比較信号に基づいて、内部同期信号の位相を外部同期信号の位相に合わせるように調整する。図３におけるＴ４−Ｔ５、Ｔ６−Ｔ７では、位相差調整部５０が内部同期信号と外部同期信号との位相差を調整する過程として、Ｔ０−Ｔ１、Ｔ２−Ｔ３よりも減少させた例を示しており、この調整によりこの両者の位相差を無くした結果が、図３におけるＴ８−Ｔ９となる。
【００４３】
（ステップＳ７）
制御部２０は、エラー信号を映像処理部６０に出力する。これにより、映像処理部６０からはＬＣＤ４００の表示画面に黒画を表示させるための画像信号が出力されることとなる（図３におけるＴ１０−Ｔ１１）。
【００４４】
以上のように、本実施形態の映像信号異常検出装置１００によれば、カメラ等からの映像信号に基づいてＬＣＤ等に各種画像を表示させることの可能な画像処理を実行可能な構成において、画像処理を実行する制御部２０（従来技術においても搭載されているリソース）や比較部４０といった簡便な構成だけで、映像信号の異常を検出することができる。また、本実施形態の映像信号異常検出装置１００では、制御部２０（従来技術におけるＣＰＵを含む構成に該当する）が常に同期信号を監視する必要性もないため、ＣＰＵの処理性能を著しく損なわせてしまうことがない。したがって、ＣＰＵの処理性能を損なわずに、さらには安価な構成にて映像信号の異常を検出する映像信号異常検出装置１００を提供することができる。
【００４５】
（その他の実施形態についての言及）
上記実施形態は、本発明を限定するものではなく、要旨を変更しない範囲で様々な形態に変更することができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、制御部２０が、エラー信号に基づく処理を実行する異常処理部として機能するものとして説明したが、これに限られない。例えば、制御部２０内に別途、異常処理部を設ける構成としてもよいし、または制御部２０とは別に異常処理部を設ける構成としてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、映像信号異常検出装置１００に映像信号を入力する機器としてカメラ１が接続される形態を例にとって説明したが、これに限られない。映像信号を入力する機器としては、例えば、ＴＶ受信装置やナビゲーション装置などのリアルタイムで動く画像に係る画像データを含む映像信号を出力可能な機器であれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
また、上記実施形態における比較部４０、ＰＷＭ出力部３０、位相差調整部５０は、それぞれ回路構成を有するものであってもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、比較部４０において、外部同期信号と内部同期信号との位相差を判定するにあたり、様々な事情や条件を加味しない形態、つまり、位相差がある場合には、必ずエラー信号が出力される形態としたが、これに限られない。例えば、ごく短いノイズや同期信号の入出力前後では、ノイズの影響を受けにくい場合もあり、同期信号の乱れやフリーズが起こらないケースも考えられる。このようなケースでは、ＬＣＤ４００により表示されるカメラ１からの映像信号に基づく画像の表示をそのまま継続させておくことが望ましい。すなわち、ごく短い時間の異常発生については、あえてエラーとして取り扱わずに黒画を表示させないようにしたほうが良い場合もある。
【００５０】
このような事情を考慮して、以下に示す上記実施形態の別形態である映像信号異常検出装置５００のように、比較部４０において外部同期信号と内部同期信号との比較を行わない条件を設定するようにしてもよい。この別形態の映像信号異常検出装置５００について、図４を参照して説明する。
【００５１】
図４は、別形態の映像信号異常検出装置５００の構成例を示すブロック図である。また、上記実施形態と同様の構成（図１参照）については同符号を付すとともに、説明を省略する。また、図５は、別形態の映像信号異常検出装置５００における処理の流れに沿って、各信号の出力等の状況について示したタイムチャートである。
【００５２】
別形態の映像信号異常検出装置５００では、図４に示すように、比較部４０より出力された比較信号が入力されるフィルタ７０が設けられている（フィルタ７０が回路で構成されているものであってもよい）。そして、このフィルタ７０には比較信号が通過するための条件（通過条件）を予め設定されている。例えば、一定期間において比較信号が何回も出力されること、または、一定時間において比較信号が出力され続けること、などが、通過条件として予め設定されている。そして、この通過条件を満たしたときのみ、比較信号がフィルタ７０を通過することができ、このとき通過した比較信号が制御部２０に入力される（以下の処理は、図１等で説明した通りである）。これにより、通過条件が成立した場合に限り、制御部２０に比較信号が入力されることとなる。言い換えれば、所定限度を超えた異常が発生した場合のみ、制御部２０に比較信号が入力されることとなる。
【００５３】
例えば、図５において、ｔ1−ｔ2、ｔ2−ｔ3、ｔ4−ｔ5、ｔ6−ｔ7、ｔ7−ｔ8では、ごく短い異常発生のため、比較信号が出力されない。一方、図５におけるｔ10−ｔ11では、異常発生の時間が長いため、比較信号が出力される。
【００５４】
このように、別形態の映像信号異常検出装置５００では、上述したような事情、すなわち、あえて黒画を表示させるまでもない、ごく短いノイズ等をエラーとして取り扱う必要が無くなる（エラー信号を出力させる対象とする必要が無くなる）。したがって、映像信号異常検出装置５００において、映像信号の異常検出に係る制御の負担を軽減することができるとともに、ユーザに対して重大な障害の発生時のみ速やかなエラー報知を実行することができる。
【００５５】
なお、上記図４で説明したフィルタ７０を設ける別形態の他、同期信号が入力されたタイミングの前後をウィンドウとして比較しないようにすることによっても、上記通過条件を設ける場合と同様の効果を奏することができる。例えば、図５におけるｔ０−ｔ１、ｔ８−ｔ９では、外部同期信号と内部同期信号とにズレが生じているが、ごくわずかなズレのため、これをエラーとして取り扱わないようにすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１          カメラ
１０        映像信号入力部
２０        制御部
３０        ＰＷＭ出力部
４０        比較部
５０        位相差調整部
６０        映像処理部
７０        フィルタ
１００      映像信号異常検出装置
４００      ＬＣＤ（表示部）
５００      映像信号異常検出装置
【図１】
2017169120.tif 000003
【図２】
2017169120.tif 000004
【図３】
2017169120.tif 000005
【図４】
2017169120.tif 000006
【図５】
2017169120.tif 000007