(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信管理装置と、該通信管理装置によりデータ通信が管理される複数のデータ処理装置と、前記通信管理装置、及び前記各データ処理装置を接続する通信バスとを備えるデータ通信システムであって、
前記各データ処理装置は、
前記通信バス上に送出する送信データを圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段で圧縮された送信データを前記通信バス上に送出する通信手段と、
データ通信以外のデータ処理を行う処理手段と、
前記処理手段による処理負荷を判断する負荷判断手段と、
前記負荷判断手段で判断した処理負荷が基準値以上の場合に、前記通信管理装置に対して、前記通信バス上に送出する送信データの圧縮率低下の許可を要求する圧縮率低下許可要求手段と、
前記通信管理装置からの圧縮率低下許可を取得する圧縮率低下許可取得手段と、
前記通信管理装置からの圧縮率上昇要求を取得する圧縮率上昇要求取得手段と、を備え、
前記通信管理装置は、
前記複数のデータ処理装置のいずれかから送信データの圧縮率低下の許可が要求されたときに、各データ処理装置ごとのデータ通信の使用帯域を調整し、各データ処理装置が前記通信バス上に送出する送信データの圧縮率を、調整後の使用帯域に合わせて各々算出する使用帯域調整手段と、
前記圧縮率低下の許可を要求したデータ処理装置に対して、前記使用帯域調整手段で算出した圧縮率を指定して圧縮率低下を許可すると共に、それ以外のデータ処理装置に対して、前記使用帯域調整手段で算出した圧縮率を指定した送信データの圧縮率上昇を要求する圧縮率変更要求手段と、を備え、
一のデータ処理装置の前記圧縮率低下許可取得手段が、前記通信管理装置より出力される圧縮率低下許可を取得したときに、該一のデータ処理装置の圧縮処理手段が、前記通信バス上に送出する送信データの圧縮率を低下させ、
他のデータ処理装置の前記圧縮率上昇要求取得手段が、前記通信管理装置より出力される圧縮率上昇要求を取得したときに、該他のデータ処理装置の圧縮処理手段が、前記通信バス上に送出する送信データの圧縮率を上昇させるように制御することを特徴とするデータ通信システム。
【請求項２】
前記処理手段で行われるデータ処理の内容と処理負荷の度合いとを対応付けて記載した負荷テーブルをさらに備え、
前記負荷判断手段は、前記負荷テーブルに基づいて、前記処理手段による処理負荷を判断することを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。
【請求項３】
前記通信手段から前記通信バス上に送出する送信データとして、前記圧縮手段で圧縮された送信データである圧縮データと、前記圧縮手段で圧縮されない送信データである非圧縮データとを含み、
前記通信手段は、前記非圧縮データを前記圧縮データよりも優先して前記通信バス上に送出することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のデータ通信システム。
【請求項４】
前記非圧縮データは、複数の車載カメラで撮像された複数の映像データであり、
前記通信手段は、前記複数の映像データのうちで、車両の走行状態に応じて重要度の高い映像データを、前記圧縮データよりも優先して前記通信バス上に送出することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信バスに接続された複数のデータ処理装置が通信管理装置による管理のもとでデータ通信を行うデータ通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信バスにより接続されたデータ処理装置間で圧縮データと非圧縮データとを同時転送する際に、データ処理装置における処理負荷増大によって転送速度が低下することへの対策として、下記特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１に記載の技術は、データ処理装置間で送受信するデータのうち、繰り返し再生して利用される可能性の高い圧縮データの優先度を、主にリアルタイムの視聴を目的とする非圧縮データの優先度よりも高く設定し、データ処理装置の処理負荷が増大したときには、非圧縮データが一時的に途切れることを許容して圧縮データの送受信を優先させ、圧縮データの送受信を確実に行うというものである。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０９３４４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来の技術では、データ処理装置における処理負荷が増大したときに、非圧縮データが途切れることを許容する構成であるため、処理負荷が増大した状態が長時間継続すると、非圧縮データの送受信が長時間に亘って中断されることになり、そのデータ送受信の中断の影響が大きな問題となることがある。
【０００４】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであって、データ処理装置の処理負荷が増大した場合でも、データ送受信の中断を極力回避して効率的にデータ通信を継続させることができるデータ通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、通信バスに接続された複数のデータ処理装置のいずれかにおいてデータ通信以外のデータ処理による処理負荷が増大するときに、当該データ処理装置から通信バス上に送出される送信データの圧縮率を低下させるとともに、それ以外のデータ処理装置から通信バス上に送出される送信データの圧縮率を高めるようにすることで、前記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、処理負荷が増大したデータ処理装置が通信バス上に送出する送信データの圧縮率を低下させることで、当該データ処理装置におけるデータ圧縮処理の負荷を低減させて送信データを中断させることなく通信バス上に送出させることができ、また、この送信データの圧縮率低下に伴う通信の使用帯域の増加分は、他のデータ処理装置が通信バス上に送出するデータの圧縮率を高めることで補うことができる。したがって、本発明によれば、データ処理装置の処理負荷が増大した場合でも、データ送受信の中断を極力回避して効率的なデータ通信を継続させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の具体的な実施形態として、車両に搭載された複数のユニット間で映像データの転送を行う車両用映像システムに本発明を適用した例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態の車両用映像システムの概略構成を示す図である。この図１に示す車両用映像システムでは、映像データを送信する側のユニットであるナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の４つのユニットと、映像データを受信する側のユニットである第１映像表示ユニット５、第２映像表示ユニット６の２つのユニットとが、それぞれシリアル通信バス１０により接続されてデータ通信を行うネットワークを構成している。また、ネットワーク内には、当該車両用映像システムにおける各ユニット間のシリアル通信バス１０を使用したデータ通信を管理するための通信管理ユニット７が設けられている。
【０００９】
ナビゲーションユニット１は、車両の走行案内のための各種の処理を実行するユニットであり、地図上に自車位置やルート情報、交通情報などの各種情報を重畳した映像（ナビゲーション映像）を作成し、このナビゲーション映像の映像データを圧縮してシリアル通信バス１０上に送出する。このナビゲーションユニット１からシリアル通信バス１０上に送出されたナビゲーション映像の圧縮映像データは、例えば第１映像表示ユニット５に転送される。また、このナビゲーションユニット１は、ナビゲーション映像を作成して圧縮映像データとして通信バス１０上に送出する以外にも、車両のドライバによる操作入力などに従って、ルート探索やルート変更、地図の３次元描画、交通情報のダウンロードなどの処理を実行する。
【００１０】
また、ナビゲーションユニット１には、車両に搭載されたカメラ（例えば、フロントカメラ、バックカメラ、右サイドカメラ、左サイドカメラの４つの車載カメラ）８が接続されている。ナビゲーションユニット１は、この車載カメラ８で撮影されたカメラ映像の映像データを入力し、非圧縮の状態でシリアル通信バス１０上に送出する機能も有している。このナビゲーションユニット１からシリアル通信バス１０上に送出されたカメラ映像の非圧縮映像データは、例えば第１映像表示ユニット５に転送される。
【００１１】
第１ＤＶＤユニット２および第２ＤＶＤユニット３は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に記録されている映像データを再生するユニットである。これら第１ＤＶＤユニット２および第２ＤＶＤユニット３は、ＤＶＤから再生した映像データを圧縮してシリアル通信バス１０上に送出する機能を有する。これら第１ＤＶＤユニット２および第２ＤＶＤユニット３からシリアル通信バス１０上に送出されたＤＶＤの圧縮映像データは、第１映像表示ユニット５と第２映像表示ユニット６の双方あるいは何れか一方に転送される。
【００１２】
ＨＤＤユニット４は、ハードディスクに記録されている映像データを再生するユニットである。このＨＤＤユニット４は、ハードディスクから再生した映像データを圧縮してシリアル通信バス１０上に送出する機能を有する。このＨＤＤユニット４からシリアル通信バス１０上に送出されたハードディスクの圧縮映像データは、第１映像表示ユニット５と第２映像表示ユニット６の双方あるいは何れか一方に転送される。
【００１３】
第１映像表示ユニット５は、車両の前席側に設置された映像表示ユニットであり、ナビゲーションユニット１で生成されたナビゲーション映像や、車載カメラ８で撮影されたカメラ映像、第１ＤＶＤユニット２あるいは第２ＤＶＤユニット３で再生されたＤＶＤの映像、ＨＤＤユニット４で再生されたハードディスクの映像などを選択的に表示する。また、第２映像表示ユニット６は、車両の後席側に設置された映像表示ユニットであり、第１ＤＶＤユニット２あるいは第２ＤＶＤユニット３で再生されたＤＶＤの映像や、ＨＤＤユニット４で再生されたハードディスクの映像などを選択的に表示する。
【００１４】
以上の各ユニットでデータ通信のネットワークを構成している本実施形態の車両用映像システムでは、シリアル通信バス１０上に多数の映像データが同時に流れることになるため、通信管理ユニット７が、シリアル通信バス１０上で各映像データの転送に使用する帯域をそれぞれ割り当てて、帯域不足による通信不良が生じないようにシリアル通信バス１０を使用した各ユニット間のデータ通信を管理している。
【００１５】
具体的には、例えば図２に示すように、シリアル通信バス１０の映像データの転送に使用可能な帯域が４００Ｍｂｐｓであるとすると、使用可能な帯域全体の２６．０％にあたる１０４Ｍｂｐｓの帯域を使用して約１／４に圧縮されたナビゲーション映像の映像データを転送し、使用可能な帯域全体の１３．８％にあたる５５Ｍｂｐｓを使用して非圧縮のカメラ映像の映像データを転送し、使用可能な帯域全体の１３．８％にあたる５５Ｍｂｐｓを使用して約１／２に圧縮された第１ＤＶＤユニット２からのＤＶＤ映像の映像データを転送し、使用可能な帯域全体の１３．８％にあたる５５Ｍｂｐｓを使用して約１／２に圧縮された第２ＤＶＤユニット３からのＤＶＤ映像の映像データを転送し、使用可能な帯域全体の１３．８％にあたる５５Ｍｂｐｓを使用して約１／２に圧縮されたハードディスクの映像データを転送するようにしている。
【００１６】
ところで、以上の各ユニットのうち映像データを送信するユニット（以下、必要に応じて送信ユニットＴＵと呼ぶ。）は、映像データの送信以外にも他のデータ処理も行っており、この映像データ送信以外のデータ処理による処理負荷が大きくなると、限られた処理能力の中で映像データの送信に使用できる処理能力が制限されることになる。例えば、ナビゲーションユニット１では、車両のドライバによる操作入力に応じてルート検索処理が行われるが、このルート検索処理が開始されると、図３に示すように、処理能力の大半がルート検索処理に使用されて映像データの送信に使用できる処理能力が制限され、映像データの転送中断または転送速度の低下を招いてしまう。そこで、本実施形態の車両用映像システムにおいては、例えばナビゲーションユニット１でルート検索処理を行う場合のように、送信ユニットＴＵにおいて映像データの送信以外の他のデータ処理による処理負荷が増大したときには、送信する映像データの圧縮率を低下させることで、映像データの圧縮処理による処理負荷を低減させて、映像データの送信に使用する処理能力を確保できるようにしている（図３参照）。
【００１７】
また、ネットワークを構成する１つの送信ユニットＴＵにおいて、以上のように映像データの圧縮率を低下させた場合には、その映像データのデータ量が増加することになるため、転送速度の低下を招くことなく当該映像データの転送を行うには、当該映像データの転送に使用する帯域を広げる必要がある。ここで、シリアル通信バス１０の映像データの転送に使用可能な帯域は限られているため、１つの送信ユニットＴＵが送信する映像データの転送に使用する帯域を広げた分、他の送信ユニットＴＵが送信する映像データの転送に使用する帯域を制限する必要がある。そこで、本実施形態の車両用映像システムにおいては、１つの送信ユニットＴＵにおいて映像データの圧縮率低下を行う場合には、通信管理ユニット７が、他の送信ユニットＴＵに対して、送信する映像データの圧縮率を高めることを要求し、他の送信ユニットＴＵが送信する映像データの転送に使用する帯域を狭めることで帯域不足が生じないようにしている。
【００１８】
具体的には、シリアル通信バス１０の映像データの転送に使用可能な帯域の中で、例えば図２に示した例のように各映像データの転送に使用する帯域を割り当てて映像データの転送を行っているときに、ナビゲーションユニット１においてルート検索処理が開始されてナビゲーションユニット１における処理負荷が増大した場合には、図４に示すように、ナビゲーション映像の圧縮率を約１／４から約１／２にまで低下させ、使用可能な帯域全体の５２．０％にあたる２０８Ｍｂｐｓの帯域を使用して、約１／２に圧縮されたナビゲーション映像の映像データを転送するようにする。また、第１のＤＶＤユニット２によるＤＶＤ映像の圧縮率と、第２のＤＶＤユニット３によるＤＶＤ映像の圧縮率と、ＨＤＤユニット４によるハードディスクの映像の圧縮率とを、それぞれ約１／２から約１／８にまで高め、これら約１／８に圧縮された各映像データを、それぞれ使用可能な帯域全体の３．５％にあたる１４Ｍｂｐｓを使用して転送するようにする。なお、カメラ映像の映像データは非圧縮の映像データであるため、転送に使用される帯域を変更することなく、使用可能な帯域全体の１３．８％にあたる５５Ｍｂｐｓを使用して転送する。
【００１９】
以上のように、本実施形態の車両用映像システムでは、映像データの送信以外のデータ処理による処理負荷が増大した送信ユニットＴＵでは、送信する映像データの圧縮率を低下させることで、限られた処理能力の中でデータ圧縮処理にかかる処理負荷を低減させて映像データの送信に必要な処理能力を確保し、映像データを中断させることなく転送できるようにしている。また、この映像データの圧縮率低下に伴うシリアル通信バス１０上の使用帯域の増加分は、他の送信ユニットＴＵが送信する映像データの圧縮率を高め、他の送信ユニットＴＵからの映像データの転送に使用する帯域を狭めることによって補って、帯域不足による通信不良が生じないようにしている。
【００２０】
次に、以上のような本実施形態の車両用映像システムにおける送信ユニットＴＵの具体的な構成および動作について説明する。
【００２１】
図５は、送信ユニットＴＵの内部構成を示すブロック図である。送信ユニットＴＵは、図５に示すように、当該送信ユニットＴＵにおけるデータ通信処理を制御するための通信制御部１１と、データ通信以外のデータ処理を実行するデータ処理部１２と、データ通信のプロトコル制御などを行う通信Ｉ／Ｆ部１３とを備える。また、通信制御部１１において実現される機能構成として、負荷判断部１４と、負荷テーブル１５と、要求信号送信部１６と、圧縮率指令信号受信部１７と、データ圧縮部１８と、映像データ送信部１９とを有している。
【００２２】
この送信ユニットＴＵにおいて、データ通信以外のデータ処理（タスク）はデータ処理部１２により実行される。例えば、ナビゲーションユニット１においては、上述したナビゲーション映像の作成のほか、ルート探索やルート変更、地図の３次元描画、交通情報のダウンロードなどのタスクがこのデータ処理部１２で実行される。このデータ処理部１２により実行されるタスクの情報は、各タスクごとに固有の識別番号（タスクＩＤ）が付与され、当該タスクを実行したときの処理負荷の度合いと対応付けられたかたちで、通信制御部１１の負荷テーブル１５に記載されている。例えば、ナビゲーションユニット１の通信制御部１１が保持する負荷テーブル１５には、図６に示すように、当該ナビゲーションユニット１のデータ処理部１２で実行される各種タスクの内容が、そのタスクを実行したときの処理負荷の度合いと対応付けられて記載されている。
【００２３】
通信制御部１１は、データ処理部１２での処理負荷がデータ通信に影響を与えるほどに過大となっていない状況においては、データ処理部１２で作成された映像データ（例えば、ナビゲーションユニット１であればナビゲーション映像の映像データ）をデータ圧縮部１８において規定の圧縮率（例えば１／４の圧縮率）にて圧縮し、圧縮映像データとして映像データ送信部１９から通信Ｉ／Ｆ部１３を介してシリアル通信バス１０上に送出する。また、リアルタイムでの転送が求められる映像データ（例えば車載カメラ８で撮影したカメラ映像の映像データ）を入力している場合には、通信制御部１１は、この映像データを圧縮せずに非圧縮映像データとして、圧縮映像データとともに、映像データ送信部１９から通信Ｉ／Ｆ部１３を介してシリアル通信バス１０上に送出する。
【００２４】
ここで、データ処理部１２においてルート検索などの処理負荷の高いタスクが実行される場合を考える。この場合、通信制御部１１は、データ処理部１２による処理負荷が基準値以上となることを負荷判断部１４にて判断する。負荷判断部１４によるデータ処理部１２での処理負荷の判断は、例えば上述した負荷テーブル１５を用いて行われる。すなわち、負荷テーブル１５には、データ処理部１２で実行されるタスクの内容とそのタスクを実行したときの処理負荷の度合いとが対応付けて記載されているので、負荷判断部１４は、車両のドライバによる操作入力などに従って呼び出されるタスクの内容から、負荷テーブル１５を参照してこのタスクを実行する際のデータ処理部１２における処理負荷を求め、この処理負荷が基準値以上となるか否かを判断する。
【００２５】
通信制御部１１は、データ処理部１２による処理負荷が基準値以上になると負荷判断部１４で判断した場合、データ圧縮部１８における映像データの圧縮率低下の許可を通信管理装置７に対して要求する要求信号を要求信号送信部１６にて生成し、この要求信号をシリアル通信バス１０経由で通信管理ユニット７に対して送信する。なお、送信ユニットＴＵから通信管理ユニット７に対して送信する要求信号には、送信管理ユニットＴＵで新たに実行するタスクによる処理負荷の度合いを表す情報を付加しておくことが望ましい。これにより、通信管理ユニット７が、この要求信号をもとに送信ユニットＴＵにおける処理負荷の度合いを判断することができ、後述する帯域調整および圧縮率算出の処理を簡便に行えるようになる。
【００２６】
その後、映像データの圧縮率低下の許可を要求する要求信号への応答として、通信管理ユニット７から低下後の圧縮率を指定した圧縮率指令信号がシリアル通信バス１０上に送出されると、通信制御部１１は、この通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を、圧縮率指令信号受信部１７にて受信する。そして、データ圧縮部１８における映像データの圧縮率を、規定の圧縮率から圧縮率指令信号にて指定された圧縮率に低下させ（例えば、ナビゲーションユニット１であれば１／４の圧縮率から１／２の圧縮率にまで低下）、以後、この圧縮率指令信号にて指定された圧縮率で、データ処理部１２で作成された映像データ（例えば、ナビゲーションユニット１であればナビゲーション映像の映像データ）を圧縮し、圧縮映像データとして映像データ送信部１９から通信Ｉ／Ｆ部１３を介してシリアル通信バス１０上に送出する。
【００２７】
図７は、以上のような処理負荷の高いタスクが実行される際の通信制御部１１による処理の具体例を示すフローチャートである。この図７のフローチャートで示す処理は、新たに何らかのタスクをデータ処理部１２で実行することが確定した段階で通信制御部１１により実施される。
【００２８】
すなわち、データ処理部１２で新たに何らかのタスクを実行することが確定すると、まず、負荷判断部１４により負荷テーブル１５が参照され、新たなタスクの実行によりデータ処理部１２における処理負荷が基準値以上となるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。ここで、判定の基準値となる値は、送信ユニットＴＵの処理能力からデータ通信に必要な処理負荷の度合いを減算した値に設定される。つまり、データ処理部１２における処理負荷が基準値以上となる場合とは、データ処理部１２での処理がデータ通信に影響を与えることになる場合を意味している。
【００２９】
ステップＳ１０１でデータ処理部１２における処理負荷が基準値以上となると判定された場合、次に、圧縮映像データの送信中であるか否かが判定され（ステップＳ１０２）、圧縮映像データの送信中であれば、要求信号送信部１６から通信管理ユニット７に対して、データ圧縮部１８における映像データの圧縮率低下の許可を要求する要求信号が送信される（ステップＳ１０３）。そして、この要求信号に対する応答として通信管理ユニット７から低下後の圧縮率を指定した圧縮率指令信号が送信されるまで待機し（ステップＳ１０４）、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を圧縮指令信号受信部１７で受信したら、データ圧縮部１８による映像データの圧縮率を、この圧縮率指令信号にて指定された圧縮率にまで低下させる（ステップＳ１０５）。
【００３０】
その後、低下させた圧縮率での映像データの圧縮および送信を行いながら、処理負荷の高いタスクの終了を監視して（ステップＳ１０６）、処理負荷の高いタスクが終了した段階で、要求信号送信部１６から通信管理ユニット７に対して、データ圧縮部１８における映像データの圧縮率を元の圧縮率に復元させることを要求する要求信号が送信される（ステップＳ１０７）。そして、この要求信号に対する応答として通信管理ユニット７から低下前の元の圧縮率を指定した圧縮率指令信号が送信されるまで待機し（ステップＳ１０８）、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を圧縮率指令信号受信部１７で受信したら、データ圧縮部１８による映像データの圧縮率を、この圧縮率指令信号にて指定された元の圧縮率に復元させ（ステップＳ１０９）、一連の処理を終了する。
【００３１】
なお、以上のように処理負荷の高いタスクが実行されることに伴ってデータ通信に制限が加わる場合、圧縮映像データに加えて非圧縮映像データの送信も行う送信ユニットＴＵ（本実施形態の車両用映像システムにおいてはナビゲーションユニット１）においては、圧縮映像データよりも優先させて非圧縮映像データの送信を行うことが望ましい。これにより、処理負荷の高いタスクを実行している間であっても、リアルタイムでの転送が要求される非圧縮映像データを途切れさせることなく確実に送信することが可能となる。
【００３２】
また、非圧縮映像データとして送信する映像データを複数入力している場合、これら複数の非圧縮映像データの中でそれぞれ優先度を決定し、優先度の高い非圧縮映像データの送信を圧縮映像データよりも優先させ、優先度の低い非圧縮映像データについては送信を中断させるようにしてもよい。特に、非圧縮映像データが車両に搭載された４つの車載カメラのカメラ映像である場合、これら４つの車載カメラのカメラ映像の各々は、車両の走行状態に応じて重要度が異なるので、車両の走行状態に応じて重要度が高いカメラ映像の映像データを圧縮映像データよりも優先させて送信し、重要度の低いカメラ映像の映像データは送信を中断させることが望ましい。
【００３３】
具体的には、例えば図８に示すように、車両の前方に設置されたフロントカメラ８ａのカメラ映像と、車両の後方に設置されたバックカメラ８ｂのカメラ映像と、車両の右側方に設置された右サイドカメラ８ｃのカメラ映像と、車両の左側方に設置された左サイドカメラ８ｄのカメラ映像とをそれぞれ入力しているナビゲーションユニット１においては、車両の走行状態が「前進」であれば、フロントカメラ８ａのカメラ映像、右サイドカメラ８ｃのカメラ映像、左サイドカメラ８ｄのカメラ映像がそれぞれ重要度が高く、バックカメラ８ｂのカメラ映像は重要度が低いので、フロントカメラ８ａ、右サイドカメラ８ｃ、左サイドカメラ８ｄのそれぞれのカメラ映像の映像データを圧縮映像データよりも優先させて送信し、バックカメラ８ｂのカメラ映像の映像データについては送信を中断する。逆に、車両の走行状態が「後退」であれば、バックカメラ８ｂのカメラ映像、右サイドカメラ８ｃのカメラ映像、左サイドカメラ８ｄのカメラ映像がそれぞれ重要度が高く、フロントカメラ８ａのカメラ映像は重要度が低いので、バックカメラ８ｂ、右サイドカメラ８ｃ、左サイドカメラ８ｄのそれぞれのカメラ映像の映像データを圧縮映像データよりも優先させて送信し、フロントカメラ８ａのカメラ映像の映像データについては送信を中断する。さらに、車両が「右折」している場合には、左サイドカメラ８ｄのカメラ映像も重要度が低くなるので、左サイドカメラ８ｄのカメラ映像の映像データについても送信を中断する。逆に、車両が「左折」している場合には、右サイドカメラ８ｃのカメラ映像の重要度が低くなるので、右サイドカメラ８ｃのカメラ映像の映像データについても送信を中断する。
【００３４】
以上のような非圧縮映像データの優先度の設定については、非圧縮映像データを送信する送信ユニットＴＵが独自で行うことも可能であるが、本実施形態の車両用映像システムにおいては、非圧縮映像データも含めてシリアル通信バス１０上の全ての映像データの転送に使用する帯域を通信管理ユニット７において管理する構成であるため、非圧縮映像データの優先度の設定についても通信管理ユニット７による管理下で行うことが望ましい。なお、通信管理ユニット７がデータ通信を管理する具体的な手法については、詳細を後述する。
【００３５】
ところで、以上説明した送信ユニットＴＵの通信制御部１１における処理は、自ユニットのデータ処理部１２において処理負荷の高いタスクが実行される場合の処理であるが、通信制御部１１は、他の送信ユニットＴＵにて処理負荷の高いタスクが実行されることに伴って通信管理ユニット７から映像データの圧縮率を高めることを要求された場合に、この圧縮率上昇要求に従ってデータ圧縮部１８における映像データの圧縮率を高める機能も有している。すなわち、他の送信ユニットＴＵのデータ処理部１２において処理負荷の高いタスクが実行される場合には、通信管理ユニット７から上昇後の圧縮率を指定した圧縮率指令信号がシリアル通信バス１０上に送出される。通信制御部１１は、この通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を圧縮率指令信号受信部１７にて受信すると、データ圧縮部１８における映像データの圧縮率を、規定の圧縮率から圧縮率指令信号にて指定された圧縮率にまで高め（例えば、第１ＤＶＤユニット２であれば１／２の圧縮率から１／８の圧縮率にまで高め）、以後、この圧縮率指令信号にて指定された圧縮率で、データ処理部１２で作成された映像データ（例えば、第１ＤＶＤユニット２であればＤＶＤから再生した映像データ）を圧縮し、圧縮映像データとして映像データ送信部１９から通信Ｉ／Ｆ部１３を介してシリアル通信バス１０上に送出する。
【００３６】
図９は、以上のように他の送信ユニットＴＵにて処理負荷の高いタスクが実行される際の通信制御部１１による処理の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
この図９のフローチャートで示すように、通信制御部１１は、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号の送信を監視して（ステップＳ２０１）、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を圧縮率指令信号受信部１７で受信したら、データ圧縮部１８による映像データの圧縮率を、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号にて指定された圧縮率にまで高める（ステップＳ２０２）。その後、高めた圧縮率での映像データの圧縮および送信を行いながら、通信管理ユニット７からの新たな圧縮率指令信号の送信を監視し（ステップＳ２０３）、通信管理ユニット７からの新たな圧縮率指令信号を圧縮率指令信号受信部１７で受信したら、データ圧縮部１８による映像データの圧縮率を、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号にて指定された元の圧縮率に復元させて（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０１にリターンする。
【００３８】
次に、本実施形態の車両用映像システムにおける各ユニット間のデータ通信を管理する通信管理装置７の具体的な構成および動作について説明する。
【００３９】
図１０は、通信管理ユニット７の内部構成を示すブロック図である。通信管理ユニット７は、図１０に示すように、車両用映像システム全体のデータ通信を管理するためのデータ通信管理部２１と、当該通信管理ユニット７におけるデータ通信のプロトコル制御などを行う通信Ｉ／Ｆ部２２とを備える。また、データ通信管理部２１において実現される機能構成として、要求信号受信部２３と、使用帯域調整部２４と、圧縮率管理テーブル２５と、非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６と、圧縮率指令信号送信部２７とを有している。
【００４０】
データ通信管理部２１は、シリアル通信バス１０上で各ユニットが映像データの送信に使用する帯域をそれぞれ割り当てて、帯域不足による通信不良が生じないようにシリアル通信バス１０を使用した各ユニット間のデータ通信を管理するものであり、特に、１つの送信ユニットＴＵが処理負荷の高いタスクを実行する際に当該通信管理ユニット７に対して圧縮映像データの圧縮率低下の許可を要求したときに、各送信ユニットＴＵごとの使用帯域を調整して、１つの送信ユニットＴＵが送信する圧縮映像データの圧縮率低下による使用帯域の増加分を、他の送信ユニットＴＵが送信する圧縮映像データの圧縮率を高めることによる当該圧縮映像データの送信に使用する帯域の狭域化によって補えるようにして、帯域不足が生じないようにする機能を有している。
【００４１】
具体的には、１つの送信ユニットＴＵから圧縮映像データの圧縮率低下の許可を要求する要求信号が送信されると、通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１は、この送信ユニットＴＵからの要求信号を要求信号受信部２３にて受信する。そして、使用帯域調整部２４において、要求信号を送信した送信ユニットＴＵが圧縮映像データの圧縮率を低下させた場合でも帯域不足が生じないように、圧縮率管理テーブル２５および非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を用いて、各送信ユニットＴＵごとの使用帯域の調整および各送信ユニットＴＵが送信する圧縮映像データの圧縮率の算出が行われる。
【００４２】
圧縮率管理テーブル２５は、各送信ユニットＴＵにおける圧縮映像データの圧縮率の変更可能範囲を記載したテーブルであり、例えば図１１に示すように、各送信ユニットＴＵごとに、規定（デフォルト）の圧縮率と、変更可能な最低圧縮率および最高圧縮率と、圧縮率変更の際の段階数とが記載されている。また、非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６は、複数の非圧縮映像データの優先度を設定するための情報を記載したテーブルであり、例えば、上述したように複数の非圧縮映像データが車両に搭載された４つの車載カメラ８ａ〜８ｄのカメラ映像である場合、車両の走行状態に応じてどの車載カメラのカメラ映像を優先させるかを示す図８に示したような情報が、非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６に記載されている。使用帯域調整部２４は、これら圧縮率管理テーブル２５や非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を参照することによって、各送信ユニットＴＵごとの帯域の調整が可能な範囲を認識することができ、各送信ユニットＴＵごとの使用帯域の調整と、この調整後の使用帯域に合わせた各送信ユニットＴＵごとの圧縮映像データの圧縮率の算出とを、これら圧縮率管理テーブル２５や非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を用いて適切且つ簡便に行うことができる。
【００４３】
なお、圧縮管理テーブル２５や非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６は、システム設計段階において予め作成して通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１に保持させる構成としてもよいが、システム起動時に、通信管理ユニット７から各送信ユニットＴＵに対して各送信ユニットＴＵごとのデータ通信に関する情報の送信を要求し、この要求への応答として各送信ユニットＴＵから送信されたデータ通信に関する情報を通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１にて集約して、圧縮管理テーブル２５や非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を作成する構成とすることも可能である。この場合には、ネットワーク上の送信ユニットＴＵに変更があっても、その送信ユニットＴＵの変更に対応させた最新の圧縮管理テーブル２５および非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１にて随時作成して保持することができる。
【００４４】
通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１は、使用帯域調整部２４において各送信ユニットＴＵごとの使用帯域を調整し、各送信ユニットＴＵが送信する圧縮映像データの圧縮率を算出すると、各送信ユニットＴＵに対して圧縮率の変更を要求するための圧縮率指令信号を圧縮率指令信号送信部２７にて生成し、この圧縮率指令信号をシリアル通信バス１０経由で各送信ユニットＴＵに対して送信する。
【００４５】
ここで、要求信号を送信した送信ユニットＴＵに対して通信管理ユニット７から送信される圧縮率指令信号には、当該送信ユニットＴＵにおける圧縮映像データの圧縮率低下を許可する旨の情報と、使用帯域調整部２４で算出した低下後の圧縮率を指定する情報とが含まれている。要求信号を送信した送信ユニットＴＵは、この通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を受信して、圧縮映像データの圧縮率を圧縮率指令信号で指定された圧縮率にまで低下させる。また、要求信号を送信した送信ユニットＴＵ以外の他の送信ユニットＴＵに対して通信管理ユニット７から送信される圧縮率指令信号には、映像データの圧縮率上昇を要求する旨の情報と、使用帯域調整部２４で算出した上昇後の圧縮率を指定する情報とが含まれている。要求信号を送信した送信ユニットＴＵ以外の他の送信ユニットＴＵは、この通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号を受信して、圧縮映像データの圧縮率を圧縮率指令信号で指定された圧縮率にまで高める。
【００４６】
また、通信管理ユニット７のデータ通信管理部２１は、圧縮映像データに加えて非圧縮映像データの送信も行う送信ユニットＴＵに対しては、非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６に基づいて非圧縮映像データの優先度を指定した優先度設定指令信号を生成し、この優先度設定指令信号をシリアル通信バス１０経由で非圧縮映像データの送信を行う送信ユニットＴＵに対して送信する。圧縮映像データに加えて非圧縮映像データの送信も行う送信ユニットＴＵは、この通信管理ユニット７からの優先度設定指令信号を受信して、複数の非圧縮映像データの優先度を優先度設定指令信号で指定された優先度に合わせて設定し、圧縮映像データの送信よりも優先させるか否かを判断する。
【００４７】
図１２は、本実施形態の車両用映像システムにおいて、ナビゲーションユニット１で処理負荷の高いタスクが実行される場合のシステム全体の動作概要を示す図である。
【００４８】
ナビゲーションユニット１で処理負荷の高いタスクが実行される場合、まず、ナビゲーションユニット１から通信管理ユニット７に対して、圧縮映像データの圧縮率低下の許可を要求する要求信号が送信される。通信管理ユニット７は、このナビゲーションユニット１からの要求信号を受信すると、まず、車両の走行状態（前進、後退、右折、左折など）を示す情報を取得する。なお、この車両の走行状態を示す情報は、通信管理ユニット７が車両に設けられているインヒビタースイッチの信号や舵角センサの信号などを直接取り込むことで取得するようにしてもよいが、車両の走行状態はナビゲーションユニット１において把握されているので、ナビゲーションユニット１に対してその情報の送信を要求して、ナビゲーションユニット１から車両の走行状態を示す情報を取得するようにしてもよい。
【００４９】
次に、通信管理ユニット７は、ナビゲーションユニット１が圧縮映像データの圧縮率を低下させた場合でも帯域不足が生じないように、圧縮管理テーブル２５や非圧縮映像データ優先度管理テーブル２６を用いて、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵが圧縮データの送信に使用する使用帯域の調整を行うとともに、調整後の使用帯域に合わせて、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵが送信する圧縮映像データの圧縮率を算出する。そして、通信管理ユニット７は、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵに対して、算出した圧縮映像データの圧縮率を指定した圧縮率指令信号を送信する。
【００５０】
通信管理ユニット７から送信された圧縮率指令信号は、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵにより各々受信される。そして、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵは、圧縮映像データの圧縮率を、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号で指定された圧縮率に変更し、以後、変更後の圧縮率で圧縮した圧縮映像データをシリアル通信バス１０上に送出する。
【００５１】
また、通信管理ユニット７は、非圧縮映像データであるカメラ映像の映像データを送信するナビゲーションユニット１に対しては、車両の走行状態に応じた４つの車載カメラ８ａ〜８ｄのカメラ映像の優先度を指定した優先度設定指令信号を送信する。そして、ナビゲーションユニット１は、この通信管理ユニット７からの優先度設定指令信号に応じて、４つの車載カメラ８ａ〜８ｄのカメラ映像の優先度を設定し、優先度の高いカメラ映像の非圧縮映像データを、圧縮映像データよりも優先してシリアル通信バス１０上に送出する。
【００５２】
図１３は、ナビゲーションユニット１での処理負荷の高いタスクが終了した場合のシステム全体の動作概要を示す図である。
【００５３】
ナビゲーションユニット１での処理負荷の高いタスクが終了すると、まず、ナビゲーションユニット１から通信管理ユニット７に対して、圧縮映像データの圧縮率を元の圧縮率に復元させることを要求する要求信号が送信される。通信管理ユニット７は、このナビゲーションユニット１からの要求信号を受信すると、圧縮管理テーブル２５を参照して、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵの規定（デフォルト）の圧縮率を取得し、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵに対して、規定（デフォルト）の圧縮率、つまり変更前の元の圧縮率を指定した圧縮率指令信号を送信する。
【００５４】
通信管理ユニット７から送信された圧縮率指令信号は、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵにより各々受信される。そして、ナビゲーションユニット１、第１ＤＶＤユニット２、第２ＤＶＤユニット３、ＨＤＤユニット４の各送信ユニットＴＵは、圧縮映像データの圧縮率を、通信管理ユニット７からの圧縮率指令信号で指定された元の圧縮率に復元させて、以後、元の圧縮率で圧縮した圧縮映像データをシリアル通信バス１０上に送出する。
【００５５】
また、非圧縮映像データであるカメラ映像の映像データを送信するナビゲーションユニット１は、圧縮映像データの圧縮率を元の圧縮率に復元させることと併せて、４つの車載カメラ８ａ〜８ｄのカメラ映像の優先度設定を解除し、以後、４つの車載カメラ８ａ〜８ｄのカメラ映像の全てを同等に扱い、非圧縮映像データとして圧縮映像データとともにシリアル通信バス１０上に送出する。
【００５６】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の車両用映像システムでは、いずれかの送信ユニットＴＵにおいてデータ処理部１２でタスクが実行されることにより処理負荷が増大したときに、当該送信ユニットＴＵがシリアル通信バス１０上に送出する映像データの圧縮率を低下させることで、限られた処理能力の中でデータ圧縮処理にかかる処理負荷を低減させて映像データの送信に必要な処理能力を確保し、映像データを中断させることなく転送できるようにしている。また、この処理負荷が増大した送信ユニットＴＵにおける映像データの圧縮率低下に伴うシリアル通信バス１０上の使用帯域の増加分は、通信管理ユニット７からの要求に従って他の送信ユニットＴＵが映像データの圧縮率を高めて、他の送信ユニットＴＵからの映像データの転送に使用する帯域を狭めることで補って、帯域不足による通信不良が生じないようにしている。したがって、この車両用映像システムによれば、いずれかの送信ユニットＴＵで処理負荷の高いタスクが実行される場合でも、映像データの転送を効率的に行って転送を継続させることができる。
【００５７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の一適用例を例示したものであり、本発明の技術的範囲が以上の実施形態で説明した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００５８】
例えば、以上説明した実施形態は、車両に搭載された複数のユニット間で映像データの転送を行う車両用映像システムに本発明を適用した例であるが、本発明は、このような車両用映像システムに限らず、圧縮したデータを送信する機能を持つ複数のデータ処理装置が１つの通信バスに接続されてネットワークを構成しているあらゆるデータ通信システムに対して有効に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を適用した車両用映像システムの概略構成を示す図である。
【図２】各送信ユニットごとの映像データの転送に使用する帯域の割り当ての一例を示す模式図である。
【図３】ナビゲーションユニットにおける処理能力の使用状況の一例を示す図である。
【図４】各送信ユニットごとの映像データの転送に使用する帯域を、ナビゲーション映像の圧縮率低下に合わせて調整した結果の一例を示す模式図である。
【図５】送信ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図６】送信ユニットの通信制御部に設けた負荷テーブルの一例を示す図である。
【図７】送信ユニットのデータ処理部で処理負荷の高いタスクが実行される際の通信制御部による処理の具体例を示すフローチャートである。
【図８】４つの車載カメラの設置位置と車両の走行状態に応じた各車載カメラのカメラ映像の重要度を説明する図である。
【図９】他の送信ユニットにて処理負荷の高いタスクが実行される際の通信制御部による処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】通信管理ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図１１】通信管理ユニットのデータ通信管理部に設けた圧縮率管理テーブルの一例を示す図である。
【図１２】ナビゲーションユニットで処理負荷の高いタスクが実行される場合の車両用映像システム全体の動作概要を示す図である。
【図１３】ナビゲーションユニットでの処理負荷の高いタスクが終了した場合の車両用映像システム全体の動作概要を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ナビゲーションユニット
２  第１ＤＶＤユニット
３  第２ＤＶＤユニット
４  ＨＤＤユニット
５  第１映像表示ユニット
６  第２映像表示ユニット
７  通信管理ユニット
８（８ａ〜８ｄ）  車載カメラ
１０  シリアル通信バス
１１  通信制御部
１２  データ処理部
１３  通信Ｉ／Ｆ部
１４  負荷判断部
１５  負荷テーブル
１６  要求信号送信部
１７  圧縮率指令信号受信部
１８  データ圧縮部
１９  映像データ送信部
２１  データ通信管理部
２２  通信Ｉ／Ｆ部
２３  要求信号受信部
２４  使用帯域調整部
２５  圧縮率管理テーブル
２６  非圧縮映像データ優先度管理テーブル
２７  圧縮率指令信号送信部
ＴＵ  送信ユニットセンサ
２７  警告表示部
【図１】
0005104509.tif 000002
【図２】
0005104509.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005104509.tif 000005
【図５】
0005104509.tif 000006
【図６】
0005104509.tif 000007
【図７】
0005104509.tif 000008
【図８】
0005104509.tif 000009
【図９】
0005104509.tif 000010
【図１０】
0005104509.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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