JP2012049956A

JP2012049956A - 運転記録装置に搭載可能な半導体集積回路およびその動作方法

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Publication number: JP2012049956A
Application number: JP2010192091A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Sakurai; 陽介櫻井
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-03-08

Abstract

【課題】衝撃検出時点での画像データと音声データとの特定を容易とすること。
【解決手段】車載のカメラ２、マイクロフォン３、加速度センサ４からのデータを記憶媒体装置５に記録可能な運転記録装置ＤＲＳに搭載可能な半導体集積回路１は、動画像エンコーダ１０、音声圧縮エンコーダ１１、加速度解析器１２、多重化情報を生成するマルチプレクサ１４、多重化情報を含むファイル５０を生成する制御部１５を具備する。ファイル５０は、映像トラックと音声トラックと加速度トラックを含むムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘと、動画像符号化データと音声圧縮データと加速度データがそれぞれ格納される画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクを含むメタデータボックスｍｄａｔを有するＭＰ４ファイルフォーマットによって構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、運転記録装置に搭載可能な半導体集積回路およびその動作方法に関し、特に衝撃検出時点での画像データと音声データとの特定を容易とするのに有効な技術に関するものである。

従来では、自動車等の車両の事故が発生した場合には、事故の際の事実認定に関して当事者の間に争いがあることが少なくなかった。信号の青・赤、突然の飛び出しの有無で、当事者の主張が異なることも多い。

一方、航空機には、フライトレコーダと呼ばれる運行状況記録装置が装備され、その記録された運行状況のデータは航空機事故の原因究明の際に重要な証拠として活用されている。

そこで、自動車等の車両においても、航空機に装備されたフライトレコーダと同様に、事故発生時の目撃者の代わりに、事故発生の前後数十秒の画像を記録する運転記録装置(ドライブレコーダ)が提案されている。

例えば、下記特許文献１には、車載カメラと車載マイクロフォンとからそれぞれ出力されるドライブレコーダ情報としてのデジタル映像信号とデジタル音声信号とを車載記録媒体としてのハードディスクドライブ(ＨＤＤ)に記録する運転記録装置が記載されている。ドライブレコーダ情報は記録データの認証、改ざんの防止のためにコンテンツ保護された後にＭＰＥＧエンコーダに供給され、ＭＰＥＧエンコーダはコンテンツ保護されたドライブレコーダ情報をＨＤＤに記録可能なＭＰＥＧ２−ＴＳ(トランスポートストリーム)形式のデジタルデータに変換する。

運転記録装置の制御部からの制御に基づき、ＨＤＤの一部の記憶領域にドライブレコーダ情報が一時的に格納され、また所定の条件下で記録保存される。制御部からの制御に基づき、ＨＤＤの別の一部の記憶領域には、加速度センサ等の車両センサ等から取得された各種センサ信号に基づいた情報が、付加データとしてドライブレコーダ情報(映像／音声データ)に関連付けられて記録保存される。付加データとしては、ＧＰＳ受信機から取得された時刻情報や自車位置情報、車両センサから取得された加速度、車速等の情報が含まれている。

運転中に、コンテンツ保護された映像データおよび音声データ(ドライブレコーダ情報)が、ＨＤＤの該当記憶領域に逐次上書きにより格納される。加速度センサ等の車両センサによって衝撃が検出された場合には、制御部からの制御に基づき、衝撃検出時点で格納されている映像／音声データをコンテンツ保護に基づいてＨＤＤの該当記憶領域にドライブレコーダ情報として残すべきデータとして記録する。その際、ＧＰＳ受信機や車両センサから各種センサ信号に基づいた情報を取得し、また地上デジタル放送受信装置から時刻情報等を取得して、付加データとして映像／音声データとともにＨＤＤに保存するものである。

一方、運転記録装置(ドライブレコーダ)とは直接関係しないが、下記非特許文献１には、ＭＰ４(エムピーフォー、エムペグフォー)と呼ばれるファイルフォーマットを規定するＩＳＯ／ＩＥＣＪＴＣ１の動画像圧縮符号化の標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４が記載されている。このＭＰ４ファイルフォーマットは、ＭＰ４ファイル、ＭＰ４コンテナ等とも呼ばれる。このＭＰ４ファイルフォーマットは、ＭＰＥＧ−４の先行する動画像圧縮符号化の標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１２により規定されたＩＳＯベースメディアファイルフォーマットの派生フォーマットである。

下記非特許文献２には、ＩＳＯベースメディアファイルフォーマットを規定するＩＳＯ／ＩＥＣＪＴＣ１の動画像圧縮符号化の標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１２が記載されている。ＭＰ４ファイルフォーマットは、主に拡張子ｍｐ４のファイルとしてＭＰＥＧ−４の動画・音声の記録に使用されている。第３世代携帯電話の業界団体である３ＧＰＰ(3^rd Generation Partnership Project)でも、更に独自拡張を加えたものが標準ファイルフォーマットとして採用されている。

ＭＰＥＧ−４システムは、低レート符号化方式でもＨＤ(高精細)ＴＶ画質をカバーする動画とインタラクティブメディアを再生するための規格である。またＭＰＥＧ−４システムは、従来のＭＰＥＧ−２システムのオーディオ、ビデオ信号に加えて、シーン記述(コンピュータグラフィックス、テキスト等を含む)、静止画像、合成オーディオ等が一つのメディアオブジェクト(エレメンタリストリーム)として統合的に扱われ、多重化される。

ＩＳＯベースメディアファイルフォーマットは、オブジェクト指向のデータ構造、すなわち木構造を持ち、各オブジェクトをボックス(ｂｏｘ)あるいはアトム(ａｔｏｍ)と呼ぶ。また、一つないし複数のボックスを子要素として持つボックスがあり、その親要素のボックスをコンテナボックス(container box)ないし単にコンテナと呼ぶ。コンテナが、子要素以外のデータを持つことはできない。各ボックスの先頭には、符号なしの３２ビット整数型の自身のサイズおよび半角英数4文字(３２ビット)のボックスタイプが必ず与えられる。

ＩＳＯベースメディアファイルフォーマットは、ボックス構造を採用したことにより、複数のトラック (Track)を同時に1つのファイルに格納可能であり、時刻情報やメタデータを記述することによって多重化や任意時刻でのアクセス(ランダムアクセス)を容易に実現することができる。またこのフォーマットは、さまざまな種類のメディアを柔軟に扱えるという特徴もあり、ＭＰ４のようにＭＰＥＧに完全準拠したメディアのみを含むだけではなく、第３世代携帯電話の業界団体３ＧＰＰ等のようにＭＰＥＧの規格外であるＡＭＲを含むことも可能である。尚、ＡＭＲは、第３世代携帯電話の業界団体３ＧＰＰが勧告するAdaptive Multi -Rate Codecと呼ばれる標準音声圧縮・伸張アルゴリズムの規格であり、１６ｋＨｚのサンプリング周波数のＷＢ(Wide Band)と８ｋＨｚのサンプリング周波数のＮＢ(Narrow Band)との２種類がある。

ＩＳＯベースメディアファイルフォーマットのボックス構造は木構造を採用しているが、主要なボックスとして、ファイルタイプボックス“ｆｔｙｐ”、全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”、メディアデータコンテナ“ｍｄａｔ”とが含まれる。実際のフォーマットには、更に多数の木構造のボックスが含まれ、種々のレベルの情報を柔軟に格納することが可能となっている。

ファイルタイプボックス“ｆｔｙｐ”はファイルタイプを記述するもので、可変長ボックス(例えば、動画、フリースペース、メディアデータ)の先頭にただ一つだけ含まれる。

コンテナ“ｍｏｏｖは全てのメタデータを包含するもので、ＩＳＯファイル中にただ一つだけ含まれる。コンテナ“ｍｏｏｖ”に含まれる情報には、動画、音声等の各トラックのヘッダ情報やコンテンツの内容のメタ記述、時刻情報等が含まれる。コンテナ“ｍｄａｔ”は、動画、音声等の各トラックのメディアデータ本体のコンテナであり、ＩＳＯファイル中のコンテナ“ｍｄａｔ”のボックスの数は任意である。すなわち、動画と音声、動画だけ、音声だけあるいは複数の種類のトラックを同時に含む等のように、任意のトラック構成を持つことが可能とされている。

またメディアデータコンテナ“ｍｄａｔ”は、データ単位としての複数のチャンク(chunk)の連続によって構成される。チャンクには、映像チャンクと音声チャンクとが含まれる。チャンクの順序やコンテナ“ｍｄａｔ”を構成するチャンクの数は、自由である。また１つのチャンクは、サンプル(sample)と呼ばれる映像や音声のデータの１フレームに相当する複数のデータ単位の連続によって構成される。

更に全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”は、ボックス(ｂｏｘ)による階層構造によって構成されて、必須ボックスとしてムービーヘッダ“ｍｖｈｄ”、動画、音声等のトラック“ｔｒａｋ”が含まれる。このトラックのボックスも階層構造とされ、その下層にはサンプルテーブルボックス“ｓｔｂｌ”が含まれて、更にサンプルテーブルボックス“ｓｔｂｌ”中にはサンプル詳細情報“ｓｔｓｄ”、デコーディングタイムツーサンプル“ｓｔｔｓ”、サンプルツーチャンク・パーシャルデータオフセット情報“ｓｔｓｃ”、サンプルサイズ“ｓｔｓｚ”、チャンクオフセット・パーシャルデータオフセット情報“ｓｔｃｏ”等の情報が含まれている。

また、ＭＰ４ファイルフォーマットは、ＩＳＯベースファイルフォーマットの一般的な特徴を完全に使用するものである。ＭＰＥＧ−４の高度のダイナミックなプレゼンテーションは、プレゼンテーションのオブジェクトとストリームとを管理するオブジェクトディスクリプターフレームワークと呼ばれるインフラストラクチャーを含むことで、可能とされている。イニシャルオブジェクトディスクリプター(ＩＯＤ)は、フレームワークの開始点として機能する。

すなわち、ＭＰ４ファイルフォーマットの全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”には、イニシャルオブジェクトディスクリプター(ＩＯＤ：Initial Object Descriptor)のボックスが含まれて、バイナリー・フォーマット・フォー・シーン・ディスクリプション(ＢＩＦＳ：Binary Format for Scene description)のトラック“ｔｒａｋ”とオブジェクトディスクリプター(ＯＤ)のトラック“ｔｒａｋ”とを示している。更に全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”には、ＩＳＯベースファイルフォーマットと同様に、動画、音声等のトラック“ｔｒａｋ”が含まれる。また、ＭＰ４ファイルフォーマットの全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”には、ＩＳＯベースファイルフォーマットと同様に、動画、音声等の各トラックのヘッダ情報やコンテンツの内容のメタ記述、時刻情報等が含まれ、また更にバイナリー・フォーマット・フォー・シーン・ディスクリプション(ＢＩＦＳ)とオブジェクトディスクリプター(ＯＤ)とが含まれている。

特開２００８−２８７３８６号公報

ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＳＴＡＮＤＡＲＤＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４Ｆｉｒｓｔｅｄｉｔｉｏｎ２００３―１１−１５Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇｏｆａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌｏｂｊｅｃｔｓ− Ｐａｒｔ１４：ＭＰ４ｆｉｌｅｆｏｒｍａｔ，ｈｔｔｐ：／／ｇｊｂｚ．ｕｇｃｎ．ｃｎ／％Ｅ５％９Ｂ％ＢＤ％Ｅ５％Ａ４％９６％Ｅ６％Ａ０％８７％Ｅ５％８７％８６／％Ｅ５％９Ｂ％ＢＤ％Ｅ９％９９％８５％Ｅ６％Ａ０％８７％Ｅ５％８７％８６／２０１００２２５／３／ＩＳＯ−ＩＥＣ％２０１４４９６−１４−２００３．ｐｄｆ[平成２２年０８月１１日検索] ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＳＴＡＮＤＡＲＤＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１２Ｔｈｉｒｄｅｄｉｔｉｏｎ２００８―１０−１５Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇｏｆａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌｏｂｊｅｃｔｓ− Ｐａｒｔ１２：ＩＳＯｂａｓｅｍｅｄｉａｆｉｌｅｆｏｒｍａｔ，ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｓｏ．ｏｒｇ／ｉｔｔｆ／ＰｕｂｌｉｃｌｙＡｖａｉｌａｂｌｅＳｔａｎｄａｒｄｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１２：２００８３ｒｄ[平成２２年０６月１０日検索]

本発明者等は本発明に先立って、事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を搭載する半導体集積回路の開発に従事した。この開発では、その以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用することが計画された。

この携帯電話用動画記録ミドルウェアは、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像圧縮符号化の標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０によって規定されたＭＰＥＧ−４ＡＶＣ(Advanced Video Coding)と呼ばれる動画圧縮方式の符号化・復号機能を有する一方、第３世代携帯電話の業界団体３ＧＰＰが勧告するＡＭＲ−ＮＢ(Narrow Band Adaptive Multi -Rate Codec)と呼ばれる音声圧縮・伸張処理機能を有するものである。このように携帯電話用動画記録用途半導体集積回路の設計資産を運転記録機能搭載半導体集積回路に利用することによって、運転記録機能搭載半導体集積回路の開発期間の短縮が計画された。

図１は、本発明に先立って本発明者等によって検討された以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する半導体集積回路の構成を示す図である。

図１に示す運転記録装置ＤＲＳは、半導体集積回路１と、車載カメラ２と、車載マイクロフォン３と、加速度センサ４と、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)により構成された車載記録媒体装置５とを搭載している。図１に示す半導体集積回路１は、動画像エンコーダ１０と、音声圧縮エンコーダ１１と、中央処理ユニット１２と、加速度センサ解析器１３と、ＭＰ４マルチプレクサ１４と、ＨＤＤコントローラ１５とによって構成されている。

車載カメラ２からの輝度信号Ｙと青系の色差信号Ｕ(=Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ)と赤系の色差信号Ｖ(=Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ)とは、画像データとして動画像エンコーダ１０に供給される。動画像エンコーダ１０は、Ｈ．２６４と呼ばれる動画圧縮方式符号化機能を有するので、動画像エンコーダ１０の出力端子からＨ．２６４方式の動画像符号化データが生成されてＭＰ４マルチプレクサ１４の第１入力端子に供給される。

車載マイクロフォン３からのＰＣＭ音声データは、音声圧縮エンコーダ１１に供給される。尚、ＰＣＭは、パルス符号変調(Pulse Coded Modulation)である。音声圧縮エンコーダ１１はＡＭＲ−ＮＢと呼ばれる音声圧縮処理機能を有するので、音声圧縮エンコーダ１１の出力端子からはＡＭＲ−ＮＢ方式の音声圧縮データが生成されてＭＰ４マルチプレクサ１４の第２入力端子に供給される。

中央処理ユニット１２は、図１では図示されていないメモリ装置に格納されたプログラムを実行することによって、動画像エンコーダ１０と音声圧縮エンコーダ１１とＭＰ４マルチプレクサ１４とＨＤＤコントローラ１５とを制御して、車載カメラ２からの動画像情報と車載マイクロフォン３からの音声情報とを多重化した標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０を生成して、ＨＤＤ記録媒体装置５に第１運転記録情報として格納する。尚、この際に中央処理ユニット１２が実行するプログラムは、ＭＰ４ファイル動画記録プログラムである。

自動車事故等によって衝撃が発生することに応答して、加速度センサ４から生成される加速度データは、加速度センサ解析器１３に供給される。加速度センサ解析器１３は、中央処理ユニット１２が実行するプログラムと別の加速度処理プログラムを実行することによって、加速度センサ４から生成される加速度データをリアルタイム処理する。加速度センサ解析器１３による処理データは、加速度データファイル５１として、ＨＤＤ記録媒体装置５に第２運転記録情報として格納される。

加速度センサ解析器１３は加速度処理プログラムの実行によって、加速度センサ４からの加速度データをリアルタイム処理してデータを解析して、所定のしきい値を超えた加速度を検出した場合には、自動車事故等による衝突と判断する。この衝突判断結果に応答して、中央処理ユニット１２は動画像エンコーダ１０の動画圧縮方式符号化動作と音声圧縮エンコーダ１１の音声圧縮処理動作を停止して、ＭＰ４ファイル５０を完結して、ＨＤＤ記録媒体装置５に第１運転記録情報として格納する。

しかしながら、本発明に先立って本発明者等が図１に示した運転記録装置ＤＲＳを詳細に検討したところ、下記のような問題が明らかとされた。

すなわち、実際に自動車事故等が発生して原因究明を行うためには、ＨＤＤ記録媒体装置５に格納されたＭＰ４ファイル５０と加速度データファイル５１とを連携して解析することによって、衝突の直前および衝突の瞬間の動画像をＭＰ４ファイル５０のデータで特定する必要がある。しかし、実際には、この特定が極めて困難なものであった。以下に、その理由を、説明する。

図２は、図１に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された運転記録装置の機能を有する半導体集積回路を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納されるＭＰ４ファイル５０の構成を示す図である。

図２に示すようにＭＰ４ファイル５０は、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットによって構成されている。従って、ＭＰ４ファイル５０は、全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”としてのムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘと、メタデータコンテナ“ｍｄａｔ”としてのメタデータボックスｍｄａｔｂｏｘとによって構成されている。従って、ムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘには、画像トラックＶｉｄｅｏｔｒａｋと音声トラックＡｕｄｉｏｔｒａｋとのヘッダ情報等が含まれている。またメタデータボックスｍｄａｔｂｏｘには、画像トラックの画像チャンクと音声トラックの音声チャンクが含まれている。尚、１個の画像チャンクは複数の単位画像データＶ１、Ｖ２、Ｖ３を含み、１個の音声チャンクは複数の単位音声データＡ１、Ａ２、Ａ３を含んでいる。

図３は、図１に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された運転記録装置の機能を有する半導体集積回路を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される加速度データファイル５１に記録された加速度データを示す図である。

図３に示すように加速度データファイル５１に記録された加速度データは、衝突の瞬間の最大値の加速度だけではなく、衝突前の加速度と衝突後の加速度を含んでいる。事故の原因究明では、運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５から加速度データファイル５１を読み出して、パーソナル・コンピュータ等による解析によって、所定のしきい値を超過する加速度が最初に記録された時間を衝突時刻として特定するものである。しかし、この衝突時刻を正確に特定することが困難である。尚、図３に示した加速度データファイル５１に記録された加速度データの例は、衝突時には後部車両から追突されたために正の大きな加速度が発生して、その直後に自車が前方車両に追突したため負の大きな加速度(減速)が発生したいわゆる玉突き事故の状況を示したものである。

図２に示したＭＰ４ファイル５０のムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘには、画像トラックＶｉｄｅｏｔｒａｋと音声トラックＡｕｄｉｏｔｒａｋのヘッダ情報だけではなくデータオフセット情報“ｓｔｓｔ”、“ｓｔｃｏ”等の時刻情報が含まれているので、画像再生と音声再生は正確に同期されることが可能となる。しかし、図３に示すように加速度データファイル５１には、時刻情報が含まれていなので、図３の加速度が最大の衝突時刻における画像データと音声データを、図２に示したＭＰ４ファイル５０中の多数の単位画像データＶ１、Ｖ２、Ｖ３…と多数の単位音声データＡ１、Ａ２、Ａ３…とから特定することは不可能である。これを可能とするためには、上記特許文献１に記載されているように衝撃検出時点を地上デジタル放送受信装置から時刻情報として取得して、付加情報としてＨＤＤ記録媒体装置５に格納する必要があるが、それも煩雑である。

更に、本発明に先立って本発明者等が図１に示した運転記録装置ＤＲＳでは、ＨＤＤ記録媒体装置５中にＭＰ４ファイル５０と加速度データファイル５１とを格納するため、それぞれ専用のファイルが必要である。従って、事故の衝撃等によってＨＤＤ記録媒体装置５に格納されたＭＰ４ファイル５０と加速度データファイル５１との一方が読み取り不能となり損失すると、運転記録装置ＤＲＳの機能が喪失されてしまう。

本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等による検討の結果、なされたものである。

従って、本発明の目的とするところは、衝撃検出時点での画像データと音声データとの特定を容易とすることにある。

また本発明の他の目的とするところは、事故の衝撃等による運転記録装置の機能喪失の可能性を低減することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、本発明の代表的な実施の形態は、車載カメラ(２)からの画像データと車載マイクロフォン(３)からの音声データと車載加速度センサ(４)からの加速度データを車載記憶媒体装置(５)に記録可能な運転記録装置(ＤＲＳ)に搭載可能な半導体集積回路(１)である。

前記半導体集積回路(１)は、動画像エンコーダ(１０)と、音声圧縮エンコーダ(１１)と、加速度解析器(１２)と、動画像符号化データと音声圧縮データと加速度データとの多重化によって多重化情報を生成するマルチプレクサ(１４)と、前記多重化情報を含む１個のファイル(５０)を生成して前記車載記憶媒体装置(５)に格納する制御部(１５)とを具備する。

前記１個のファイルは、ムーブボックス(ｍｏｏｖｂｏｘ)とメタデータボックス(ｍｄａｔ)とを含むＭＰ４ファイルフォーマットによって構成される。

前記ムーブボックスには、映像トラック(Ｖｉｄｅｏｔｒａｋ)としての第１のトラックと、音声トラック(Ａｕｄｉｏｔｒａｋ)としての第２のトラックと、加速度トラック(Ｇ−ｓｅｎｓｏｒｔｒａｋ)としての第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされる。

前記メタデータボックスの画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする(図４、図５参照)。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、本発明によれば、衝撃検出時点での画像データと音声データの特定を容易とすることができる。

図１は、本発明に先立って本発明者等によって検討された以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する半導体集積回路の構成を示す図である。図２は、図１に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された運転記録装置の機能を有する半導体集積回路を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納されるＭＰ４ファイル５０の構成を示す図である。図３は、図１に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された運転記録装置の機能を有する半導体集積回路を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される加速度データファイル５１に記録された加速度データを示す図である。図４は、以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態１による半導体集積回路の構成を示す図である。図５は、図４に示した本発明の実施の形態１による半導体集積回路１を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される統合運転記録情報としてのＭＰ４ファイル５０の構成を示す図である。図6は、図４に示した運転記録装置ＤＲＳに搭載された本発明の実施の形態１による半導体集積回路１の動作フローを示す図である。図７は、以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態２による半導体集積回路の構成を示す図である。図８は、図７に示した本発明の実施の形態２による半導体集積回路１を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される統合運転記録情報としての複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルの構成を示す図である。図９は、図７に示した運転記録装置ＤＲＳに搭載された本発明の実施の形態２による半導体集積回路１の動作フローを示す図である。尚、図９に示す動作フローは、図８に示した複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルを生成するための動作フローである。

１．実施の形態の概要
まず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号は、それが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態は、車載カメラ(２)からの画像データと車載マイクロフォン(３)からの音声データと車載加速度センサ(４)からの加速度データを車載記憶媒体装置(５)に記録可能な運転記録装置(ＤＲＳ)に搭載可能な半導体集積回路(１)である。

前記半導体集積回路(１)は、前記画像データから動画像符号化データを生成する動画像エンコーダ(１０)と、前記音声データから音声圧縮データを生成する音声圧縮エンコーダ(１１)と、前記加速度データを解析する加速度解析器(１２)と、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データとの多重化によって多重化情報を生成するマルチプレクサ(１４)と、前記マルチプレクサによって生成される前記多重化情報を含む少なくとも１個のファイル(５０)を生成して前記車載記憶媒体装置(５)に格納する制御部(１５)とを具備する。

前記少なくとも１個のファイルは、ムーブボックス(ｍｏｏｖｂｏｘ)とメタデータボックス(ｍｄａｔ)とを含むＭＰ４ファイルフォーマットによって構成される。

前記実施の形態によれば、衝撃検出時点での画像データと音声データとの特定を容易とすることができる。

好適な実施の形態では、前記加速度解析器(１２)は前記加速度データが所定のしきい値を超過した場合には、衝突として判断して衝突情報を生成する。

前記衝突情報に応答して前記制御部(１５)は、前記車載記憶媒体装置(５)への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイル(５０)を完結することを特徴とする(図４参照)。

他の好適な実施の形態による半導体集積回路(１)は、格納プログラムを実行可能な中央処理ユニット(１２)を更に具備する。

前記中央処理ユニットは、前記衝突情報に応答して前記動画像エンコーダと前記音声圧縮エンコーダと前記加速度解析器と前記マルチプレクサと前記制御部とを制御することによって、前記車載記憶媒体装置への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイルを完結することを特徴とする(図４参照)。

更に他の好適な実施の形態では、前記動画像エンコーダ(１０)による動画像エンコード処理と前記音声圧縮エンコーダ(１１)による動画像音声圧縮処理と前記加速度解析器(１２)による加速度解析処理とが並列に実行されることを特徴とする(図６のステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８参照)。

より好適な実施の形態では、前記少なくとも１個のファイルを完結する際に、前記制御部(１５)は前記少なくとも１個のファイルを構築するためのファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)とルートディレクトリーの情報を前記車載記憶媒体装置(５)に格納可能とされたことを特徴とする(図６のステップＳ１６参照)。

他のより好適な実施の形態では、前記半導体集積回路(１)の前記動画像エンコーダ(１０)と前記音声圧縮エンコーダ(１１)と前記加速度解析器(１２)と前記マルチプレクサ(１４)と前記制御部(１５)とは、前記多重化情報をそれぞれ含む複数のファイル(５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌ)を生成して前記車載記憶媒体装置(５)に格納可能とされる。

前記複数のファイルの各ファイルは、前記ムーブボックス(ｍｏｏｖｂｏｘ)と前記メタデータボックス(ｍｄａｔ)とを含む前記ＭＰ４ファイルフォーマットによって構成される。

前記各ファイルの前記ムーブボックスには、前記映像トラックとしての前記第１のトラックと、前記音声トラックとしての前記第２のトラックと、前記加速度トラックとしての前記第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされる。

前記各ファイルの前記メタデータボックスの前記画像チャンクと前記音声チャンクと前記加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする(図７、図８参照)。

更に他のより好適な実施の形態では、前記ＭＰ４ファイルフォーマットは標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠することを特徴とする(図５、図８参照)。

別のより好適な実施の形態では、前記動画像エンコーダ(１０)は、Ｈ．２６４による動画圧縮方式符号化機能を有することを特徴とする(図４、図７参照)。

更に別のより好適な実施の形態では、前記音声圧縮エンコーダ(１１)は、ＡＭＲ方式の音声圧縮機能を有することを特徴とする(図４、図７参照)。

具体的な実施の形態では、前記制御部(１５)は、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)または不揮発性メモリデバイスのいずれかで構成される前記車載記憶媒体装置(５)に前記多重化情報を格納可能とされたことを特徴とする(図４、図７参照)。

〔２〕本発明の別の観点の代表的な実施の形態は、車載カメラ(２)からの画像データと車載マイクロフォン(３)からの音声データと車載加速度センサ(４)からの加速度データを車載記憶媒体装置(５)に記録可能な運転記録装置(ＤＲＳ)に搭載可能な半導体集積回路(１)の動作方法である。

２．実施の形態の詳細
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。

［実施の形態１］
《運転記録装置の機能を有する半導体集積回路の構成》
図４は、以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態１による半導体集積回路の構成を示す図である。

図４に示す本発明の実施の形態１による半導体集積回路１が、図１に示した本発明に先立って本発明者等によって検討された半導体集積回路１と相違するのは、次の点である。

最初に、図４に示す本発明の実施の形態１による半導体集積回路１も、図１の半導体集積回路１と同様に、動画像エンコーダ１０と、音声圧縮エンコーダ１１と、中央処理ユニット１２と、加速度センサ解析器１３と、ＭＰ４マルチプレクサ１４とＨＤＤコントローラ１５とによって構成されている。

車載カメラ２からの輝度信号Ｙと色差信号Ｕ、Ｖとは画像データとして動画像エンコーダ１０に供給され、動画像エンコーダ１０の出力端子からＨ．２６４方式の動画像符号化データが生成されてＭＰ４マルチプレクサ１４の第１入力端子に供給される。実際には、車載カメラ２の画像データはＹＵＶデータ用バッファ・メモリ(図示せず)に一次格納された後、動画像エンコーダ１０内部の圧縮後画像圧縮データバッファメモリに格納される。

車載マイクロフォン３からのＰＣＭ音声データは音声圧縮エンコーダ１１に供給され、音声圧縮エンコーダ１１の出力端子からはＡＭＲ−ＮＢ方式の音声圧縮データが生成されてＭＰ４マルチプレクサ１４の第２入力端子に供給される。実際には、車載マイクロフォン３からの音声データはＰＣＭ音声データ用バッファ・メモリ(図示せず)に一次格納された後、音声圧縮エンコーダ１１によって音声圧縮データ形式に変換した後、音声圧縮エンコーダ１１内部の音声圧縮データバッファに格納される。

加速度センサ４から生成される加速度データは加速度センサ解析器１３に供給され、加速度センサ解析器１３の出力端子からは加速度センサ解析データが生成されＭＰ４マルチプレクサ１４の第３入力端子に供給される。実際には、加速度センサ４からの１ワード(１６ビット)×３ワードからなる３次元の加速度データは、加速度データ用バッファ・メモリ(図示せず)に一次格納された後に、サンプリング周期(１０ｍｓｅｃ)に同期して加速度センサ解析器１３に供給される。

中央処理ユニット１２は、図４で図示されていないメモリ装置の格納プログラムを実行することによって、動画像エンコーダ１０と音声圧縮エンコーダ１１と加速度センサ解析器１３とＭＰ４マルチプレクサ１４とＨＤＤコントローラ１５とを制御して、車載カメラ２からの動画像情報と車載マイクロフォン３からの音声情報と加速度センサ４からの加速度情報を多重化した標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０を生成して、ＨＤＤ記録媒体装置５に統合運転記録情報として格納する。尚、この際に中央処理ユニット１２が実行するプログラムは、図１に示した半導体集積回路１と同様に、ＭＰ４ファイル動画記録プログラムである。

加速度センサ解析器１３には加速度センサ４からの加速度データが連続して供給され、加速度データの値が所定のしきい値を超過した場合には、衝突と判断して中央処理ユニット１２に衝突情報を供給する。その結果、中央処理ユニット１２は動画像エンコーダ１０と音声圧縮エンコーダ１１と加速度センサ解析器１３とＭＰ４マルチプレクサ１４とＨＤＤコントローラ１５とを制御して、統合運転記録情報の記録動作の停止を指示する。この停止指示によって、ＭＰ４ファイルフォーマットに変換して保管する処理が停止されるので、ＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０が完結される。

《統合運転記録情報としてのＭＰ４ファイルの特徴》
図４に示す本発明の実施の形態１において、ＨＤＤ記録媒体装置５に統合運転記録情報として格納されるＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０は、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットの下記の特徴を利用したものである。

すなわち、図４に示したＭＰ４ファイル５０の全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”が従来の画像トラックＶｉｄｅｏｔｒａｋと音声トラックＡｕｄｉｏｔｒａｋとともにシーン記述等に利用可能な第３のトラックを含むことを利用している。この第３のトラックは、冒頭で説明したバイナリー・フォーマット・フォー・シーン・ディスクリプション(ＢＩＦＳ)のトラック“ｔｒａｋ”やオブジェクトディスクリプター(ＯＤ)のトラック“ｔｒａｋ”のようにテキスト情報等を含むことが可能である。具体的には、図４に示した本発明の実施の形態１では、この第３のトラックは加速度センサ４からの加速度情報の格納に利用される。

更に画像トラックＶｉｄｅｏｔｒａｋと音声トラックＡｕｄｉｏｔｒａｋとこの第３のトラックとは、同時に１つのファイルに格納可能である。また画像トラックと音声トラックと第３のトラックの各トラックの階層構造の下層のサンプルテーブルボックス“ｓｔｂｌ”にはデコーディングタイムツーサンプル“ｓｔｔｓ”、サンプルツーチャンク・パーシャルデータオフセット情報“ｓｔｓｃ”、チャンクオフセット・パーシャルデータオフセット情報“ｓｔｃｏ”等の時刻情報が含まれているので、画像再生と音声再生と第３のトラックのテキスト情報等の表示による加速度の表示とは正確に同期されることが可能となる。

従って、図４に示したＭＰ４ファイル５０のメディアデータコンテナ“ｍｄａｔ”には、従来の画像チャンクと音声チャンクとともに第３のチャンクとしての加速度チャンクを含むものである。

《統合運転記録情報としてのＭＰ４ファイルの構成》
図５は、図４に示した本発明の実施の形態１による半導体集積回路１を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される統合運転記録情報としてのＭＰ４ファイル５０の構成を示す図である。

図５に示すようにＭＰ４ファイル５０は、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットによって構成されている。従って、ＭＰ４ファイル５０は、全メタデータ包含コンテナ“ｍｏｏｖ”としてのムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘと、メタデータコンテナ“ｍｄａｔ”としてのメタデータボックスｍｄａｔｂｏｘとによって構成されている。

特に、本発明の実施の形態１によって、ムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘには、画像トラックＶｉｄｅｏｔｒａｋと音声トラックＡｕｄｉｏｔｒａｋと第３のトラックとしての加速度センサトラックＧ−ｓｅｎｓｏｒｔｒａｋのヘッダ情報等が含まれている。また、メタデータボックスｍｄａｔｂｏｘには、画像トラックの画像チャンクと、音声トラックの音声チャンクと、加速度センサトラックの加速度チャンクとが含まれている。このメタデータボックスｍｄａｔｂｏｘの画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクには、動画像エンコーダ１０からの動画像符号化データと音声圧縮エンコーダ１１からの音声圧縮データと加速度センサ解析器１３からの加速度データがそれぞれ格納される。尚、１個の画像チャンクは複数の単位画像データＶ１、Ｖ２、Ｖ３を含み、１個の音声チャンクは複数の単位音声データＡ１、Ａ２、Ａ３を含み、１個の加速度チャンクは複数の単位加速度データＧ１、Ｇ２、Ｇ３を含んでいる。

図５示す例では、１個目のチャンクには、３個の単位画像データＶ１、Ｖ２、Ｖ３を含む１個目の画像チャンクと、３個の単位音声データＡ１、Ａ２、Ａ３を含む１個目の音声チャンクと、３個の単位速度データＧ１、Ｇ２、Ｇ３を含む１個目の加速度チャンクとが含まれている。

更に、２個目のチャンクには、３個の単位画像データＶ４、Ｖ５、Ｖ６を含む２個目の画像チャンクと、３個の単位音声データＡ４、Ａ５、Ａ６を含む２個目の音声チャンクと、３個の単位速度データＧ４、Ｇ５、Ｇ６を含む２個目の加速度チャンクが含まれている。以下、３個目のチャンク以降も、上記と同様となっている。

《半導体集積回路の動作フロー》
図6は、図４に示した運転記録装置ＤＲＳに搭載された本発明の実施の形態１による半導体集積回路１の動作フローを示す図である。

図6に示すようにステップＳ１で、半導体集積回路１の動作が開始される。ステップＳ２の初期設定では、中央処理ユニット１２はチャンク数Ｎの値をＮ＝１に設定して、サンプル数の値ＭをＭ＝１に設定する。

ステップＳ２の初期設定の後に、ステップＳ３での車載カメラ２からの画像データ入力と、ステップＳ４での車載マイクロフォン３からの音声データ入力と、ステップＳ５での加速度センサ４からの加速度データ入力とが、並列に実行される。

その後、車載カメラ２からの画像データの動画像エンコーダ１０によるステップＳ６でのＨ．２６４方式の動画像エンコード処理と、車載マイクロフォン３からの音声データの音声圧縮エンコーダ１０によるステップＳ７でのＡＭＲ−ＮＢ方式の音声圧縮エンコード処理と、加速度センサ４からの加速度データの加速度センサ解析器１３によるステップＳ８での加速度データ解析処理とが、並列に実行される。

その後、ステップＳ９では、ＭＰ４マルチプレクサ１４によって動画像エンコーダ１０からの動画像情報と音声圧縮エンコーダ１０からの音声情報と加速度センサ解析器１３からの加速度情報とが多重化される。

その後、ステップＳ１０では、ＭＰ４マルチプレクサ１４から生成されるチャンク数Ｎでサンプル数Ｍの多重化データは、ＨＤＤコントローラ１５によって制御されたＨＤＤ記録媒体装置５の内部でチャンク数Ｎとサンプル数Ｍによって指定される格納領域に格納される。

その後、ステップＳ１１では、先のステップＳ８で加速度データ解析処理された加速度データが事故での衝突に対応する所定のしきい値を超過しているか否かが加速度センサ解析器１３によって判定される。ステップＳ１１で事故での衝突が検出されなかった場合には、ステップＳ１２に移行する。尚、ステップＳ１１での加速度センサ解析器１３による衝突検出は、中央処理ユニット１２に供給される。

ステップＳ１２では、中央処理ユニット１２によって、サンプル数の値Ｍがサンプル数の最大値Ｍｍａｘに到達しているか否かが判定される。ステップＳ１２の判定結果が“ＮＯ”の場合には、ステップＳ１３でサンプル数の値Ｍがプラス１、インクリメントされた値が新たなサンプル数の値Ｍとして中央処理ユニット１２によって設定される。ステップＳ１３の処理の後に、動作はステップＳ３とステップＳ４とステップＳ５に移行する。

ステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、ステップＳ１４に移行して、中央処理ユニット１２によって、チャンク数の値Ｎがチャンク数の最大値Ｎｍａｘに到達しているか否かが判定される。ステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”の場合には、ステップＳ１５でチャンク数の値Ｎがプラス１、インクリメントされた値が、新たなチャンク数の値Ｎとして中央処理ユニット１２によって設定される。ステップＳ１５の処理の後に、動作はステップＳ３とステップＳ４とステップＳ５に移行する。また、ステップＳ１４の判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、動作はステップＳ２の初期設定に移行する。

以上説明した動作によって、ステップＳ１１で事故での衝突が検出されない場合には、ＭＰ４マルチプレクサ１４から順次に生成される複数の多重化データは、ＨＤＤ記録媒体装置５の内部で更新チャンク数Ｎと更新サンプル数Ｍによって指定される複数の格納領域に順次に格納される。その後に、サンプル数の最大値Ｍｍａｘに到達して、チャンク数の最大値Ｎｍａｘに到達すると、ステップＳ１４の判定結果が“ＹＥＳ”となり、ＨＤＤ記録媒体装置５でチャンク数Ｎ＝１とサンプル数Ｍ＝１によって指定される最初の格納領域からＭＰ４マルチプレクサ１４から生成される複数の多重化データが上書きの書き込み動作によって順次に格納されようになる。このようにして、記憶容量に最大上限値を持つＨＤＤ記録媒体装置５を使用しても、ＭＰ４マルチプレクサ１４から順次に生成される複数の多重化データの記録の継続が可能となる。

一方、ステップＳ１１で事故の衝突が検出された場合には、ステップＳ１６に移行する。すると、ステップＳ１６では、衝突検出結果に応答して所定の期間経過後(例えば、５秒経過後)に中央処理ユニット１２は動画像エンコーダ１０の動画圧縮方式符号化動作と音声圧縮エンコーダ１１の音声圧縮処理動作と加速度センサ解析器１３の加速度データ解析処理とを停止して、ＭＰ４ファイル５０を完結して、ＨＤＤ記録媒体装置５に総合運転記録情報として格納する。以上の処理が完了すると、ステップＳ１７で動作フローが終了する。

また、ステップＳ１６でＭＰ４ファイル５０を完結する際には、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットの１個のファイル５０を生成するため、１個のファイルシステムを構築するためのファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ：File Allocation Table)とルートディレクトリーの情報がＨＤＤコントローラ１５の制御によってＨＤＤ記録媒体装置５の管理領域に格納される。ファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)には、１個のファイルを構築するために複数のチャンクがどのように連結されているかと言う情報が格納される。ルートディレクトリーには、１個のファイルの名称と、連結された複数のチャンクのスタートチャンクの番号の情報が格納される。

《事故原因等の解明》
以上、図４乃至図６を使用して説明した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態１による半導体集積回路を搭載した自動車等の車両の事故原因等の解明は、下記のように実行されることができる。

事故原因等の解明に先立つ準備作業として、事故車両に搭載された運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納された総合運転記録情報としてのＭＰ４ファイル５０のデータが抽出される。このデータ抽出は、例えばリムーバブルなフラッシュメモリデバイス等の不揮発性記憶装置をＨＤＤ記録媒体装置５に設置された接続スロットに挿入して、データコピーすることで可能となる。

その後に、リムーバブルな不揮発性記憶装置は、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットの１個のファイル５０に記録された動画像と音声と加速度データであるテキスト情報等とを再生可能なＭＰＥＧ−４プレイヤー(ＭＰＥＧ−４エンコーダ)に設置された接続スロットに挿入される。

ＭＰＥＧ−４プレイヤーを操作することで、ＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０に記録された動画像と音声と加速度データの再生を開始する。ファイル５０の最初から最後まで、時間経過の順番で再生することが可能である。

しかし、これでは時間がかかると言う場合には、ファイル５０の最後まで「早送り操作」した後に、所定の期間(例えば、５秒間)分「巻き戻し操作」した後に再生動作を実行することで、衝突時刻の動画像と音声と加速度データとを確認することが可能である。その後、更に適切な時間分「巻き戻し操作」した後に再生動作を実行することで、再生される動画像と音声と加速度データとから事故の原因を検討することが可能となる。

《実施の形態１による効果》
以上、図４乃至図６を使用して説明した本発明の実施の形態１によれば、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットのファイル５０のムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘには、画像トラックと音声トラックと第３トラックとしての加速度トラックと、各トラックの時刻情報が含まれる。従って、動画像再生と音声再生と加速度データ出力表示とは正確に同期されることが可能となる。その結果、衝撃検出時点での画像データと音声データとの特定を容易とすることが可能となる。

更に図４乃至図６を使用して説明した本発明の実施の形態１によれば、ムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘの画像トラックと音声トラックと第３トラックとしての加速度トラックと、メタデータボックスｍｄａｔｂｏｘの画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクとは１個のファイル５０に格納されることができる。その結果、事故の衝撃等によってＨＤＤ記録媒体装置５に格納された画像・音声データと加速度データとのいずれか一方が読み取り不能となる可能性が低減され、運転記録装置ＤＲＳの機能が完全に喪失される可能性を低減することが可能となる。

［実施の形態２］
《運転記録装置の機能を有する他の半導体集積回路の構成》
図７は、以前に開発された携帯電話用動画記録ミドルウェア搭載半導体集積回路の設計資産を利用した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態２による半導体集積回路の構成を示す図である。

図７に示す本発明の実施の形態２による半導体集積回路１が、図４に示した本発明の実施の形態１による半導体集積回路１と相違するのは、次の点である。

すなわち、図７の本発明の実施の形態２による半導体集積回路１の中央処理ユニット１２は、図示されていないメモリ装置に格納されたＭＰ４ファイル動画記録プログラムを実行することによって、車載カメラ２からの動画像情報と車載マイクロフォン３からの音声情報と加速度センサ４からの加速度情報を多重化したＭＰ４ファイルフォーマットの複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌを順次に生成して、順次に生成された複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿ＬはＨＤＤ記録媒体装置５に統合運転記録情報として格納される。

従って、図７の本発明の実施の形態２によれば、事故の衝撃等によりＨＤＤ記録媒体装置５に格納された統合運転記録情報としての複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの全てが読み取り不能となる可能性が低減されて、運転記録装置ＤＲＳの機能の完全喪失の可能性を低減することが可能となる。すなわち、事故の衝撃等が生じても、複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの一部分が読み取り不能となるが、残りのファイルは読み取り可能となる。従って、事故の後に読み取り可能な残りのファイルをＭＰＥＧ−４プレイヤーで再生することによって、事故の原因の検討が可能となる。その結果、運転記録装置ＤＲＳの機能の完全喪失の可能性を低減することが可能となる。

《統合運転記録情報としてのＭＰ４ファイルの構成》
図８は、図７に示した本発明の実施の形態２による半導体集積回路１を搭載した運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納される統合運転記録情報としての複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルの構成を示す図である。

図８に示すように、複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルは、図５に示したＭＰ４ファイル５０と同様に、ムーブボックスｍｏｏｖｂｏｘとメタデータボックスｍｄａｔｂｏｘとによって構成されている。

更に図８に示すように、メタデータボックスｍｄａｔｂｏｘには、複数のチャンクとしての５個のクラスタ１、クラスタ２、…、クラスタ５が含まれている。５個のクラスタ１、クラスタ２、…、クラスタ５の各クラスタは、１０００個のセクタを含んでいる。尚、本実施の形態のセクタは、上述した先の実施の形態での単位データ(サンプル)に対応するものである。１０００個のセクタの各セクタは、数バイトの管理領域と、５１２バイトのユーザーデータ格納領域とを含んでいる。各クラスタの１個目のセクタの５１２バイトのユーザーデータ格納領域には、単位画像データＶ１と単位音声データＡ１と単位加速度データＧ１とが含まれ、各クラスタの２個目のセクタの５１２バイトのユーザーデータ格納領域には、単位画像データＶ２と単位音声データＡ２と単位加速度データＧ２が含まれ、それ以降のセクタも同様な構成とされ、各クラスタの１０００個目のセクタの５１２バイトのユーザーデータ格納領域には、単位画像データＶ１０００と単位音声データＡ１０００と単位加速度データＧ１０００とが含まれている。尚、各セクタの数バイトの管理領域には、欠陥セクタのための置換セクタの物理アドレスやユーザーデータの誤り訂正用ＥＣＣコード等の管理データが格納される。

その結果、図８に示した複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルの５個のクラスタ１、クラスタ２、…、クラスタ５の合計のユーザーデータ格納領域のサイズは、２．５６ＭＢ(メガバイト)となる。従って、２．５６ＭＢの記憶サイズのファイルに、画像データと音声データと加速度データとを含む略１０秒程度の記録再生時間のＭＰＥＧ−４の動画コンテンツを格納することが可能となる。

《半導体集積回路の他の動作フロー》
図９は、図７に示した運転記録装置ＤＲＳに搭載された本発明の実施の形態２による半導体集積回路１の動作フローを示す図である。尚、図９に示す動作フローは、図８に示した複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイルを生成するための動作フローである。

最初のファイルの生成のために図９に示すようにステップＳ１で、半導体集積回路１の動作が開始される。ステップＳ２の初期設定では、中央処理ユニット１２はクラスタ数Ｎの値をＮ＝１に設定して、セクタ数の値ＭをＭ＝１に設定する。

その後、ステップＳ１０では、ＭＰ４マルチプレクサ１４から生成されるクラスタ数Ｎでセクタ数Ｍの多重化データは、ＨＤＤコントローラ１５によって制御されたＨＤＤ記録媒体装置５の内部でクラスタ数Ｎとセクタ数Ｍによって指定される格納領域に格納される。

ステップＳ１２では、中央処理ユニット１２により、セクタ数の値Ｍがセクタ数の最大値１０００に到達しているか否かが判定される。ステップＳ１２の判定結果が“ＮＯ”の場合には、ステップＳ１３でセクタ数の値Ｍがプラス１、インクリメントされた値が新たなセクタ数の値Ｍとして中央処理ユニット１２により設定される。ステップＳ１３の処理の後に、動作はステップＳ３とステップＳ４とステップＳ５に移行する。

ステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、ステップＳ１４に移行して、中央処理ユニット１２によって、クラスタ数の値Ｎがクラスタ数の最大値５に到達しているか否かが判定される。ステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”の場合には、ステップＳ１５でクラスタ数の値Ｎがプラス１、インクリメントされた値が、新たなクラスタ数の値Ｎとして中央処理ユニット１２によって設定される。ステップＳ１５の処理の後に、動作はステップＳ３とステップＳ４とステップＳ５に移行する。また、ステップＳ１４の判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、動作はステップＳ１８に移行する。するとステップＳ１８では、中央処理ユニット１２は動画像エンコーダ１０の動画圧縮方式符号化動作と音声圧縮エンコーダ１１の音声圧縮処理動作と加速度センサ解析器１３の加速度データ解析処理を停止して、最初のＭＰ４ファイル５０＿０を完結して、ＨＤＤ記録媒体装置５に総合運転記録情報として格納する。以上の処理が完了することによって、ステップＳ２の初期設定に移行して、次のＭＰ４ファイル５０＿１を生成するための動作に移行する。

また、ステップＳ１８でＭＰ４ファイルを完結する際には、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットの１個のファイル５０を生成するために、１個のファイルシステムを構築するためのファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)とルートディレクトリーの情報がＨＤＤコントローラ１５の制御によってＨＤＤ記録媒体装置５の管理領域に格納される。ファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)には、１個のファイルを構築するために複数のクラスタがどのように連結されているかと言う情報が格納される。ルートディレクトリーには、１個のファイルの名称と連結された複数のクラスタのスタートクラスタの番号の情報が格納される。

以上説明した動作によって、ステップＳ１１で事故での衝突が検出されない場合には、ＭＰ４マルチプレクサ１４から順次に生成される複数の多重化データは、ＨＤＤ記録媒体装置５の複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの各ファイル内部で更新クラスタ数Ｎと更新セクタ数Ｍによって指定される複数の格納領域に順次に格納される。すなわち、セクタ数の最大値１０００に到達して、クラスタ数の最大値５に到達すると、ステップＳ２の初期設定に移行して、次のファイルを生成するための動作に移行する。

ステップＳ１８において複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの最後のファイル５０＿Ｌの完結が完了した後は、ＨＤＤ記録媒体装置５で最初のＭＰ４ファイル５０＿０からＭＰ４マルチプレクサ１４から生成される複数の多重化データが上書きの書き込み動作によって順次に格納されようになる。このようにして、記憶容量に最大上限値を持つＨＤＤ記録媒体装置５を使用しても、ＭＰ４マルチプレクサ１４から順次に生成される複数の多重化データの記録の継続が可能となる。

一方、ステップＳ１１で事故の衝突が検出された場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、衝突検出結果に応答して所定の期間経過後(例えば、５秒経過後)に、中央処理ユニット１２は動画像エンコーダ１０の動画圧縮方式符号化動作と音声圧縮エンコーダ１１の音声圧縮処理動作と加速度センサ解析器１３の加速度データ解析処理とを停止して、ＭＰ４ファイル５０を完結して、ＨＤＤ記録媒体装置５に総合運転記録情報として格納する。以上の処理が完了すると、ステップＳ１７で動作フローが終了する。

また、ステップＳ１６でＭＰ４ファイル５０を完結する際には、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットの１個のファイル５０を生成するため、１個のファイルシステムを構築するためのファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)とルートディレクトリーの情報がＨＤＤコントローラ１５の制御によってＨＤＤ記録媒体装置５の管理領域に格納される。このファイルアロケーションテーブル(ＦＡＴ)にも１個のファイルを構築するために複数のクラスタがどのように連結されているかと言う情報が格納され、このルートディレクトリーにも１個のファイルの名称と連結された複数のクラスタのスタートクラスタの番号の情報が格納される。特に、ステップＳ１１で事故の衝突が検出された後に、ステップＳ１６で完結されるＭＰ４ファイル５０のファイルの名称は、「衝突検出ファイル」とされる。この「衝突検出ファイル」のファイルの名称の付与は、ルートディレクトリーにファイル名称を格納することで可能となる。

《事故原因等の他の解明》
以上、図７乃至図９を使用して説明した事故発生時の画像記録が可能な運転記録装置(ドライブレコーダ)の機能を有する本発明の実施の形態１による半導体集積回路を搭載した自動車等の車両の事故原因等の他の解明は、下記のように実行されることができる。

図４乃至図６で説明した本発明の実施の形態１と同様に、事故原因等の解明に先立つ準備作業として、事故車両に搭載された運転記録装置ＤＲＳのＨＤＤ記録媒体装置５に格納された総合運転記録情報としてのＭＰ４ファイルフォーマットの複数のファイル５０＿０、１、２…Ｌデータが抽出される。このデータ抽出は、例えば、リムーバブルな不揮発性記憶装置としてのフラッシュメモリデバイス等をＨＤＤ記録媒体装置５に設置された接続スロットに挿入して、データコピーすることで可能となる。

その後に、リムーバブルなフラッシュメモリデバイス等は、標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠するＭＰ４ファイルフォーマットのファイルに記録された動画像と音声と加速度データであるテキスト情報等を再生可能なＭＰＥＧ−４プレイヤー(ＭＰＥＧ−４エンコーダ)に設置されたスロットに挿入される。

ＭＰＥＧ−４プレイヤーを操作することで、最初に「衝突検出ファイル」の名称のファイルに記録された動画像と音声と加速度データの再生を開始して、「衝突検出ファイル」から再生される動画像と音声と加速度データとから事故の原因を検討する。

もしも、略１０秒程度の記録再生時間の「衝突検出ファイル」から事故原因を発見できなかった場合は、「衝突検出ファイル」の１個前更には２個前に記録されたファイルを選択して、これらのファイル中に記録された動画像と音声と加速度データの再生を開始して、事故の原因を検討することが可能となる。

《実施の形態２による効果》
以上、図７乃至図９を使用して説明した本発明の実施の形態２によれば、事故の衝撃等によりＨＤＤ記録媒体装置５に格納された統合運転記録情報としての複数のファイル５０＿０、５０＿１、５０＿２…５０＿Ｌの全てが読み取り不能となる可能性が低減されて、運転記録装置ＤＲＳの機能の完全喪失の可能性を低減することが可能となる。

更に本発明の実施の形態２によれば、最初に「衝突検出ファイル」の名称のファイルに記録された動画像と音声と加速度データの再生を開始することによって、事故原因の解明作業を効率化することが可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を種々の実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、車載記録媒体装置５としては、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)のみに限定されるものではなく、高密度記録の光ディスクドライブが使用可能で、更に事故の衝撃に対する耐久性の良好なフラッシュメモリ等の不揮発性メモリデバイスの大記憶容量のファイルメモリを使用することが可能である。その際、ＨＤＤコントローラ１５は、フラッシュメモリコントローラに置換される。

また、本発明によって統合運転記録情報を格納する記録媒体装置は、カーナビゲーションシステムの道路地図情報等を格納するＨＤＤ記録媒体装置５と兼用可能とすることも可能である。

更に、本発明による運転記録装置ＤＲＳが搭載される車両としては、ガソリンや軽油等の石油燃料を燃焼する内燃エンジンを駆動原とした自動車に限定されるものではない。バッテリーで駆動される電気モータを駆動原とした電気自動車や、内燃エンジンと電気モータを使用するハイブリッド自動車にも、本発明による運転記録装置ＤＲＳが搭載可能であることは言うまでもない。

また更に、本発明による運転記録装置ＤＲＳは、公共交通機関としてのバスや電車等の車外の運転状況と事故発生の直前の車外の運転状況を記録する運転記録装置としても使用可能である。また本発明による運転記録装置ＤＲＳは、共交通機関としてのバスや電車等の車内搭乗者の事故発生の直前の状況を記録することにも使用可能である。

ＤＲＳ…運転記録装置
１…半導体集積回路
２…車載カメラ
３…車載マイクロフォン
４…加速度センサ
５…ＨＤＤ記録媒体装置
１０…動画像エンコーダ
１１…音声圧縮エンコーダ
１２…中央処理ユニット
１３…加速度センサ解析器
１４…ＭＰ４マルチプレクサ
１５…ＨＤＤコントローラ

Claims

車載カメラからの画像データと車載マイクロフォンからの音声データと車載加速度センサからの加速度データを車載記憶媒体装置に記録可能な運転記録装置に搭載可能な半導体集積回路であって、
前記半導体集積回路は、前記画像データから動画像符号化データを生成する動画像エンコーダと、前記音声データから音声圧縮データを生成する音声圧縮エンコーダと、前記加速度データを解析する加速度解析器と、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データとの多重化によって多重化情報を生成するマルチプレクサと、前記マルチプレクサによって生成される前記多重化情報を含む少なくとも１個のファイルを生成して前記車載記憶媒体装置に格納する制御部とを具備して、
前記少なくとも１個のファイルは、ムーブボックスとメタデータボックスとを含むＭＰ４ファイルフォーマットによって構成され、
前記ムーブボックスには、映像トラックとしての第１のトラックと、音声トラックとしての第２のトラックと、加速度トラックとしての第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされ、
前記メタデータボックスの画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路。
請求項１において、
前記加速度解析器は前記加速度データが所定のしきい値を超過した場合には、衝突として判断して衝突情報を生成して、
前記衝突情報に応答して前記制御部は、前記車載記憶媒体装置への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイルを完結することを特徴とする半導体集積回路。
請求項２において、
格納プログラムを実行可能な中央処理ユニットを更に具備して、
前記中央処理ユニットは、前記衝突情報に応答して前記動画像エンコーダと前記音声圧縮エンコーダと前記加速度解析器と前記マルチプレクサと前記制御部とを制御することによって、前記車載記憶媒体装置への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイルを完結することを特徴とする半導体集積回路。
請求項３において、
前記動画像エンコーダによる動画像エンコード処理と前記音声圧縮エンコーダによる動画像音声圧縮処理と前記加速度解析器による加速度解析処理とが並列に実行されることを特徴とする半導体集積回路。
請求項２において、
前記少なくとも１個のファイルを完結する際に、前記制御部は前記少なくとも１個のファイルを構築するためのファイルアロケーションテーブルとルートディレクトリーの情報を前記車載記憶媒体装置に格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路。
請求項２において、
前記半導体集積回路の前記動画像エンコーダと前記音声圧縮エンコーダと前記加速度解析器と前記マルチプレクサと前記制御部とは、前記多重化情報をそれぞれ含む複数のファイルを生成して前記車載記憶媒体装置に格納可能とされ、
前記複数のファイルの各ファイルは、前記ムーブボックスと前記メタデータボックスとを含む前記ＭＰ４ファイルフォーマットによって構成され、
前記各ファイルの前記ムーブボックスには、前記映像トラックとしての前記第１のトラックと、前記音声トラックとしての前記第２のトラックと、前記加速度トラックとしての前記第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされ、
前記各ファイルの前記メタデータボックスの前記画像チャンクと前記音声チャンクと前記加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路。
請求項２と請求項６とのいずれかにおいて、
前記ＭＰ４ファイルフォーマットは標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠することを特徴とする半導体集積回路。
請求項７において、
前記動画像エンコーダは、Ｈ．２６４による動画圧縮方式符号化機能を有することを特徴とする半導体集積回路。
請求項８において、
前記音声圧縮エンコーダは、ＡＭＲ方式の音声圧縮機能を有することを特徴とする半導体集積回路。
請求項９において、
前記制御部は、ハードディスクドライブまたは不揮発性メモリデバイスのいずれかで構成される前記車載記憶媒体装置に前記多重化情報を格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路。
車載カメラからの画像データと車載マイクロフォンからの音声データと車載加速度センサからの加速度データを車載記憶媒体装置に記録可能な運転記録装置に搭載可能な半導体集積回路の動作方法であって、
前記半導体集積回路は、前記画像データから動画像符号化データを生成する動画像エンコーダと、前記音声データから音声圧縮データを生成する音声圧縮エンコーダと、前記加速度データを解析する加速度解析器と、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データとの多重化によって多重化情報を生成するマルチプレクサと、前記マルチプレクサによって生成される前記多重化情報を含む少なくとも１個のファイルを生成して前記車載記憶媒体装置に格納する制御部とを具備して、
前記少なくとも１個のファイルは、ムーブボックスとメタデータボックスとを含むＭＰ４ファイルフォーマットによって構成され、
前記ムーブボックスには、映像トラックとしての第１のトラックと、音声トラックとしての第２のトラックと、加速度トラックとしての第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされ、
前記メタデータボックスの画像チャンクと音声チャンクと加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１１において、
前記加速度解析器は前記加速度データが所定のしきい値を超過した場合には、衝突として判断して衝突情報を生成して、
前記衝突情報に応答して前記制御部は、前記車載記憶媒体装置への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイルを完結することを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１２において、
前記半導体集積回路は、格納プログラムを実行可能な中央処理ユニットを更に具備して、
前記中央処理ユニットは、前記衝突情報に応答して前記動画像エンコーダと前記音声圧縮エンコーダと前記加速度解析器と前記マルチプレクサと前記制御部とを制御することによって、前記車載記憶媒体装置への前記多重化情報の格納を停止して前記少なくとも１個のファイルを完結することを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１３において、
前記動画像エンコーダによる動画像エンコード処理と前記音声圧縮エンコーダによる動画像音声圧縮処理と前記加速度解析器による加速度解析処理とが並列に実行されることを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１２において、
前記少なくとも１個のファイルを完結する際に、前記制御部は前記少なくとも１個のファイルを構築するためのファイルアロケーションテーブルとルートディレクトリーの情報を前記車載記憶媒体装置に格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１２において、
前記半導体集積回路の前記動画像エンコーダと前記音声圧縮エンコーダと前記加速度解析器と前記マルチプレクサと前記制御部とは、前記多重化情報をそれぞれ含む複数のファイルを生成して前記車載記憶媒体装置に格納可能とされ、
前記複数のファイルの各ファイルは、前記ムーブボックスと前記メタデータボックスとを含む前記ＭＰ４ファイルフォーマットによって構成され、
前記各ファイルの前記ムーブボックスには、前記映像トラックとしての前記第１のトラックと、前記音声トラックとしての前記第２のトラックと、前記加速度トラックとしての前記第３のトラックとが含まれ、前記第１のトラックと前記第２のトラックと前記第３のトラックとには映像再生の時刻情報と音声再生の時刻情報と加速度表示の時刻情報とがそれぞれ格納可能とされ、
前記各ファイルの前記メタデータボックスの前記画像チャンクと前記音声チャンクと前記加速度チャンクには、前記動画像符号化データと前記音声圧縮データと前記加速度データがそれぞれ格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１２と請求項１６とのいずれかにおいて、
前記ＭＰ４ファイルフォーマットは標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１４に準拠することを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１７において、
前記動画像エンコーダは、Ｈ．２６４による動画圧縮方式符号化機能を有することを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１８において、
前記音声圧縮エンコーダは、ＡＭＲ方式の音声圧縮機能を有することを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
請求項１９において、
前記制御部は、ハードディスクドライブまたは不揮発性メモリデバイスのいずれかで構成される前記車載記憶媒体装置に前記多重化情報を格納可能とされたことを特徴とする半導体集積回路の動作方法。