本公开涉及信号处理装置、信号处理方法和程序，并且更特别地，涉及能够在不停止信号处理的情况下检测故障的信号处理装置、信号处理方法和程序。
背景技术：
在包括用于执行包含图像信号、音频信号和其他信号的信号处理的多个信号处理单元的信号处理装置中，为了检测在任何一个信号处理单元中是否发生故障，通常需要停止信号处理，以允许处理诸如测试模式等已知信号，并且基于是否输出已知的处理结果而做出判断。
更具体地，通常为了区别继续进行信号处理的电路中的故障，提出了一种通过首先停止图像输出、馈送测试模式并且与预先准备的期望值进行比较来检测是否存在故障的技术(参见专利文献1)。
还提出了一种通过在空白周期(blankperiod)的期间内插入测试图像并且与期望值进行比较来检测是否存在故障的技术(参见专利文献2)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2009-246803号
专利文献2：日本专利申请特开第2009-111546号
技术实现要素：
本发明要解决的问题
然而，在专利文献1和2的技术中，需要首先停止信号处理以检测故障。
此外，为了检测所有故障，需要激活所有电路，并且除非准备了许多测试图像或参数并由此执行测试，否则这不能进行故障检测。然而，在现有技术中，仅可以检测在由特定的当前数据(取决于测试图像)或由唯一设置的算术运算参数激活的某些电路中是否存在故障。
本公开是鉴于这种情况而做出的，并且本公开能够实现信号处理装置中的故障检测，而不使用特定的当前数据(取决于测试图像)或唯一设置的算术运算参数。
解决问题的技术方案
根据本公开的方面的信号处理装置包括：信号处理单元，所述信号处理单元用于顺序地对数字信号的输入信号进行处理；第一触变率计算单元，所述第一触变率(togglerate)计算单元用于计算作为第一触变率的各个所述输入信号的触变率；第二触变率计算单元，所述第二触变率计算单元用于计算作为第二触变率的被所述信号处理单元处理后的信号的触变率；以及错误检测单元，所述错误检测单元用于比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，并且用于根据比较结果来检测错误的发生。
可以使所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均针对所述数字信号的所有的数位计算各个所述数位的数值的变化次数相对于预定时钟数量的比率的平均值，以作为所述触变率。
各个所述输入信号可以是二进制数据的图像信号，并且可以使所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均计算一帧的各个位的触变率的平均值，以分别作为所述信号处理单元的前级的平均触变率和后级的平均触变率。
各个所述输入信号可以是二进制数据的图像信号，并且可以使所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均计算一帧的各个位的触变率的平均值且进一步计算所有位的平均值，以分别作为所述信号处理单元的前级的平均触变率和后级的平均触变率。
各个所述输入信号可以是二进制数据的图像信号，并且在所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于作为第一阈值的错误阈值的情况下，使所述错误检测单元检测到所述信号处理单元中发生错误。
多级信号处理单元串联连接，各个所述信号处理单元之间还设置有触变率计算单元，各个所述信号处理单元的前级的触变率计算单元对应于所述第一触变率计算单元，而各个所述信号处理单元的后级的触变率计算单元对应于所述第二触变率计算单元，并且在所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值的情况下，可以使所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的出现，并且当检测到所述信号处理单元中出现所述错误时，可以使所述错误检测单元通知检测到所述错误的所述信号处理单元的级数。
可以使最前级中的第一触变率计算单元计算各个所述输入信号的触变率作为输入触变率，并且在所述输入触变率小于预定阈值的情况下，可以使所述错误检测单元将所述错误阈值设置为比所述第一阈值小的第二阈值，当所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值时，可以使所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的出现，并且当检测到所述信号处理单元中出现所述错误时，可以使所述错误检测单元通知检测到所述错误的所述信号处理单元的级数。
还可以包括用于拍摄所述图像信号的多个摄像单元。所述多个摄像单元中的各者包括多级信号处理单元，多级信号处理单元串联连接，各个所述信号处理单元之间还设置有所述触变率计算单元，各个所述信号处理单元的前级的触变率计算单元对应于所述第一触变率计算单元，而各个所述信号处理单元的后级的触变率计算单元对应于所述第二触变率计算单元，并且在输入触变率小于预定阈值的情况下，可以使所述错误检测单元将所述错误阈值设置为比所述第一阈值小的第二阈值，当所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值时并且当多个所述信号处理单元中的最后一级的各个所述摄像单元的所述第二触变率之间的差大于所述预定阈值时，可以使所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的出现，并且当检测到所述信号处理单元中出现所述错误时，可以使所述错误检测单元通知检测到所述错误的所述信号处理单元的级数。
还包括：辅助单元，所述辅助单元基于所述信号处理单元的信号处理结果来控制在车辆中包括的驱动部的操作，从而辅助驾驶；以及显示单元，所述显示单元用于显示所述车辆的控制信息。在所述错误检测单元检测到错误的情况下，可以使所述辅助单元基于所述信号处理单元的信号处理结果来控制在所述车辆中包括的所述驱动部的操作，从而停止辅助驾驶。
根据本技术的方面的信号处理方法包括以下步骤：顺序地对数字信号的输入信号进行处理；计算作为第一触变率的各个所述输入信号的触变率；计算作为第二触变率的被信号处理单元处理后的信号的触变率；并且比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，根据获得的比较结果来检测错误的发生。
根据本技术的方面的程序是使计算机起如下功能的程序：信号处理单元，所述信号处理单元用于顺序地对数字信号的输入信号进行处理；第一触变率计算单元，所述第一触变率计算单元用于计算作为第一触变率的各个所述输入信号的触变率；第二触变率计算单元，所述第二触变率计算单元用于计算作为第二触变率的被所述信号处理单元处理后的信号的触变率；以及错误检测单元，所述错误检测单元用于比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，并且根据所述比较的结果来检测错误的发生。
在本公开的一个方面中，用数字信号的输入信号顺序地进行处理，将各个所述输入信号的触变率计算为第一触变率，将处理后的信号的触变率计算为第二触变率，并且根据通过比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值而获得的比较结果来检测错误的发生。
本发明的效果
根据本公开的一个方面，可以实现信号处理装置中的故障检测，而不使用特定的当前数据(取决于测试图像)或唯一设置的算术运算参数。
附图说明
图1是图示了应用本公开的车载照相机系统的构造示例的图。
图2是用于说明所有位的平均触变率(togglerate)的图。
图3是用于说明图1的车载照相机系统中的错误判定处理的流程图。
图4是用于说明图1的车载照相机系统中的错误判定处理的图。
图5是用于说明图1的车载照相机系统中的另一个错误判定处理的流程图。
图6是用于说明根据图5的流程图的错误判定处理的图。
图7是用于说明根据图5的流程图的错误判定处理的图。
图8是图示了本公开适用的车载立体照相机系统的构造示例的图。
图9是用于说明图8的车载立体照相机系统中的错误判定处理的流程图。
图10是用于说明通用个人计算机的构造示例的图。
图11是图示了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
图12是图示了外部信息检测单元和摄像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本公开的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，用相同的符号表示具有基本相同的功能构造的部件，因此省略多余的说明。
此外，将按照以下顺序给出说明。
1.第一实施例
2.变形例
3.第二实施例
4.第一应用例
5.第二应用例
<<1.第一实施例>>
<本公开适用的信号处理装置的车载照相机系统的第一构造示例>
图1是图示了本公开适用的信号处理装置的车载照相机系统的第一构造示例的图。
图1中的车载照相机系统通过对由分别安装在例如车辆的前窗、后窗、侧窗等上的图像传感器拍摄的图像执行信号处理并基于信号处理结果来控制车辆的方向盘、刹车、灯等的操作而辅助车辆的驾驶。
然而，在因车载照相机系统的故障或其他原因而导致信号处理结果中出现某些错误的情况下，基于这样的信号处理结果来控制方向盘、刹车、灯等可能导致车辆行为中的危险情况。
因此，在信号处理中检测到错误的情况下，车载照相机系统基于信号处理结果会停止驾驶辅助并立即通知作为用户的驾驶员车载照相机系统的驾驶辅助已经停止，由此来鼓励根据驾驶员的意愿进行驾驶。
更具体地，图1的车载照相机系统11包括图像传感器31、图像处理块32和后级lsi33，并且车载照相机系统11将处理结果输出到显示单元12。
图像传感器31包括互补金属氧化物半导体(cmos：complementarymetaloxidesemiconductor)等，并且拍摄安装有车载照相机系统11的车辆的前方、后方和侧方的图像并将例如包括16位的像素信号的图像输出到图像处理块32。需要注意的是，像素信号的位数可以是除了16之外的数字，并且可以是12位、10位或其他数字。这里，假设以16位为例进行说明。
图像处理块32对由图像传感器31拍摄的包括16位的像素信号的图像执行信号处理，并且将信号处理结果输出到后级lsi33。需要注意的是，这里以图像处理块32对16位的像素信号执行信号处理并同样输出作为16位的像素信号的示例为例进行说明；然而，这仅仅是一个示例，并且可以对16位的像素信号进行信号处理并将其作为诸如12位或20位等其他位数的像素信号输出。
图像处理块32包括触变率计算单元51-0至51-4、信号处理单元52-1至52-4以及判定单元53。
触变率计算单元51-0针对形成图像的16位像素信号中的各者而计算各帧的平均触变率，该图像作为信号处理单元52-1的前级中的输入信号，并且触变率计算单元51-0将结果供给给判定单元53。
这里，触变率是表示像素信号的各个位从0到1以及从1到0的变化的激活率。在触变率大于或等于预定速率的情况下，这表明输入图像是自然图像。即，在整个表面包括黑像素的图像等的情况下，例如，因为像素信号的各个位的值按照光栅扫描的顺序全部相同，所以作为像素信号的各个位的平均触变率基本为零。
此外，触变率计算单元51-1至51-4基本上执行与触变率计算单元51-0的处理类似的处理，但是分别计算信号处理单元52-1至52-4的后级的触变率。
需要注意的是，在不需要特别区分的情况下，将触变率计算单元51-0至51-4以及信号处理单元52-1至52-4简称为触变率计算单元51和信号处理单元52。
此外，触变率计算单元51-0被设置在信号处理单元52-1的前级中，并且在下文中，触变率计算单元51-0也被称为第0级触变率计算单元51。另外，信号处理单元52-1至52-4也分别被称为第1级至第4级信号处理单元52。触变率计算单元51-1至51-4也分别被称为第1级至第4级信号处理单元52的后级中的第1级至第4级触变率计算单元51。
更具体地，触变率计算单元51-0例如按照光栅扫描的顺序读取输入图像中的各个像素信号，计算16位像素信号中的各个像素信号的触变率，并且计算触变率的平均值作为平均触变率。
更具体地，例如，当如图2所示的16位像素信号按照光栅扫描的顺序被读出时，触变率计算单元51计算各个位的触变率。在图2中，与最低行的时钟信号同步地，从顶部起图示了表示为位[15]到位[0]的16位像素信号的时间序列变化，并且图示了五个时钟的触变率。
在图2中，例如，对于作为第16位的信号的位[15]，存在一次从0到1的变化，因此触变率计算单元51是20％。对于位[14]，总共有两次变化，包括一次从0到1的变化和另一次从1到0的变化，因此触变率是40％。
此外，对于位[2]，总共有三次变化，包括两次从0到1的变化和一次从1到0的变化，因此触变率是60％。对于位[1]，总共有五次变化，为两次从0到1的变化和三次从1到0的变化，因此触变率是100％。对于位[0]，总共有五次变化，包括三次从0到1的变化和两次从1到0的变化，因此触变率是100％。
即，这里所指的触变率是各个位(各个数位)的数值的变化次数相对于预定时钟数量的比率。需要注意的是，在这种情况下，因为包括二进制数据的数字信号被作为对象，所以各个位的数值的变化次数相对于预定时钟数量，即，各个数位的数值的变化次数的比率被获得并且作为触变率。因此，即使对于使用除了二进制数据以外的表达方式的数字信号(即，二进制数字)，也可以将各个数位的数值的变化次数相对于预定时钟数量的比率定义为触变率。
触变率计算单元51计算以这种方式获得的一帧的16位的触变率的平均值作为平均触变率。
判定单元53基于从触变率计算单元51-0至51-4供给的触变率来判定在信号处理单元52-1至52-4中的哪一者中正在发生因故障等而导致的错误，并且将判定结果通知给后级lsi33。
后级大规模集成电路(lsi：largescaleintegratedcircuit)33基于图像处理块32的图像处理结果(信号处理结果)来控制车辆(未图示)的方向盘、刹车、灯等的操作，由此辅助驾驶员的驾驶，并且还将对应于信号处理结果的信息输出至并显示到显示单元12，显示单元12包括仪表板等。
更具体地，在从图像处理块32供给指示信号处理单元52-1至52-4中的一者中正在发生异常的信息的情况下，后级lsi33使用图像处理块32的处理结果来控制车辆(未图示)的方向盘、刹车、灯等的操作，从而停止驾驶员的驾驶辅助，并且将该情况显示在显示单元12上，使得驾驶员可以识别出该情况。
即，在信号处理单元52-1至52-4的后级中的图像的各帧的平均触变率保持大于或等于预定值的情况下，可以假设信号处理单元52-1至52-4为正常运作。相反，在信号处理单元52-1至52-4中的任何一者中发生错误的情况下，信号处理单元52-1至52-4中的平均触变率变化很大。例如，在后级中的图像信号产生诸如黑色图像等同一颜色的图像的状态下，后级之后的信号处理单元52-1至52-4中的平均触变率没有变化且保持在基本等于0的值。
因此，在作为触变率计算单元51-0至51-4的计算结果的平均触变率之中，判定单元53比较信号处理单元52-1至52-4中的各者的前级和后级的平均触变率，并且判定单元53指定哪个信号处理单元52中发生故障并且发生错误。在发生错误的情况下，将该信息输出到后级lsi33。
此外，对于触变率计算单元51-0的触变率，在输入图像自身发生异常的情况下，即，例如在整个图像是黑色的情况下，不能预期其后各帧的触变率的变化，因此可能无法检测到异常的发生。因此，在这种情况下，不管信号处理单元52-1至52-4中的各者的前级和后级的触变率的比较结果如何，判定单元53都假设未发生异常。即，在这种情况下，为输入图像的异常，并且不被认为是信号处理单元52-1至52-4的异常。
<由图1的车载照相机系统进行的使用所有位的平均触变率的错误判定处理>
接下来，将参照图3的流程图描述由图1的车载照相机系统进行的使用所有位的平均触变率的错误判定处理。
在步骤s11中，判定单元53将用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的级数的计数器n初始化为0。需要注意的是，因为在第零级中没有信号处理单元52，所以在计数器n为0的情况下，仅设置触变率计算单元51-0。
在步骤s12中，第n级的触变率计算单元51-n(51-0)计算输入图像中所包括的一帧的像素信号的所有位的平均触变率(n)并将计算结果输出到判定单元53，还将输入图像的像素信号顺序地输出到信号处理单元52-1。即，这里，计算在对输入图像进行信号处理之前的一帧的图像的平均触变率(0)。更具体地，获得按照光栅扫描的顺序的各个像素的像素信号中的第1位的平均触变率、第2位的平均触变率、…、第16位的平均触变率，并且计算这些位的平均触变率的平均值作为输入图像的一帧的平均触变率(0)。
在步骤s13中，判定单元53判定平均触变率(0)是否高于预定阈值th0。即，这里，利用阈值th0，可以通过该处理判定在输入图像的各像素之间是否存在变化，并且判定是否已经输入诸如黑色图像或灰色图像等在整个图像上包括基本上均匀的像素值的某些类型的错误图像。在步骤s13中，如果平均触变率(0)高于预定阈值th0并且正常图像被供给，则处理进入步骤s14。
在步骤s14中，判定单元53将用于检测各个随后的信号处理单元52的前级和后级的平均触变率之间的差的异常的阈值th1设置为通常阈值。
需要注意的是，对于这里设置的阈值th1，期望根据经过信号处理的当前像素信号的特性来设置适当的值。换言之，如果使阈值th1不必要地过高，则即使当发生错误时也难以适当地检测错误。相反，如果阈值th1过低，则存在着即使当没有发生错误时也会错误地检测出错误的情况，并因此例如期望采用诸如设置统计上适当的值等方法。
另一方面，在步骤s13中，如果平均触变率(0)小于预定阈值th0并且假设作为输入图像已经输入了诸如黑色图像或灰色图像等在整个图像上包括基本上均匀的像素值的某些类型的错误图像，则处理进入步骤s15。
在步骤s15中，判定单元53将用于检测各个随后的信号处理单元52的前级和后级的平均触变率之间的差的异常的阈值th1设置为基本上低于通常阈值的值。换言之，输入图像是错误图像的可能性高，因此此后可能将输入类似的图像，并且即使当各个随后的信号处理单元52-1至52-4的前级和后级的平均触变率(n)没有变化时，在信号处理单元52-1至52-4中也可能不会发生异常。因此，阈值th1被设置为足够小，使得可以假设即使在没有变化的情况下也不会发生异常。
在步骤s16中，判定单元53将用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的级数的计数器n递增1。
在步骤s17中，第n级信号处理单元52-n执行第n级的信号处理，并且将结果输出到后级中的触变率计算单元51-n。
在步骤s18中，触变率计算单元51-n计算第n级信号处理单元52-n的信号处理结果中的一帧的所有位的平均触变率(n)，并且将计算结果输出到判定单元53。
在步骤s19中，判定单元53判定第n级信号处理单元52-n的后级中的平均触变率(n)与前级的平均触变率(n-1)之间的差的绝对值是否大于预定阈值th1。
在步骤s19中，例如，如果平均触变率(n-1)与平均触变率(n)之间的差的绝对值大于预定阈值th1，则平均触变率存在大的变化，并且假设在第n级信号处理单元52-n中存在错误，处理进入步骤s20。
在步骤s20中，判定单元53存储在第n级信号处理单元52-n中发生错误。
另一方面，在步骤s19中，例如，如果平均触变率(n-1)与平均触变率(n)之间的差的绝对值小于预定阈值th1，则平均触变率没有大的变化，并且假设在第n级信号处理单元52-n中没有错误，跳过步骤s20的处理。
在步骤s21中，判定单元53确认用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的计数器n是否为4，即，是否已经确认了在所有的四级信号处理单元52中是否存在错误。在步骤s21中，如果计数器n不为4，则处理返回到步骤s16，并且重复步骤s16至s21的处理直到计数器n达到4，即，直到针对所有的信号处理单元52-1至52-4确认过是否发生错误。
然后，如果对所有的信号处理单元52-1至52-4确认了是否发生错误并且假设计数器n已经达到4，则处理进入步骤s22。
在步骤s22中，判定单元53判定在信号处理单元52-1至52-4中是否发生错误。如果发生错误，则处理进入步骤s23。
在步骤s23中，判定单元53将用于指定发生错误的信号处理单元52的信息输出到后级lsi33。
通过该处理，后级lsi33在显示单元12上显示指定信号处理单元52的信息以及指示发生错误的信息，并且处理进入步骤s24。
在步骤s24中，后级lsi33使用信号处理单元52-1至52-4的处理结果来控制未图示的车辆的方向盘、刹车、灯等的操作，从而停止驾驶辅助，并且将该情况显示在显示单元12上，使得驾驶员可以识别出该情况，并且处理进入步骤s25。
另一方面，如果在步骤s22中假设没有发生错误，则处理进入步骤s26。
在步骤s26中，判定单元53判定阈值th1是否被设置为比通常小，即，是否已经出现输入图像的错误。在步骤s26中，如果阈值th1被设置为比通常小，输入图像例如是黑色图像等，并因此难以进行适当的图像处理，则处理进入步骤s24。
即，在这种情况下，因为输入图像是黑色图像等，所以不能判定在信号处理单元52-1至52-4中是否出现了错误等。然而，对于使用信号处理单元52-1至52-4的信号处理结果的驾驶辅助，这可能不会被正确地执行，因此仅停止驾驶辅助，并且仅将这个事实显示在显示单元12上。
另一方面，如果在步骤s26中阈值th1在能够适当地执行处理的正常状态下没有被设置为比通常小，则处理进入步骤s25。
换言之，在这种情况下，因为输入图像不是黑色图像等，并且假设没有错误，所以后级lsi33基于信号处理单元52-1至52-4的各个信号处理结果来控制未图示的车辆的方向盘、刹车、灯等的操作，由此继续辅助驾驶员的驾驶。
在步骤s25中，判定单元53判定是否输入了下一图像(即，下一帧)。如果输入了下一帧，则处理返回到步骤s11，并且重复随后的处理。然后，如果在步骤s25中没有输入下一帧，则处理终止。
作为上述处理的结果，例如如图4的左部所示，由信号处理单元52-1的前级中的触变率计算单元51-0计算的平均触变率(0)自顶部以15％、14％和15％的时间序列变化，假设已经输入正常图像，并且阈值th1被设置为通常阈值。结果，例如，在作为图2所示的第四级信号处理单元52-4的后级中的平均触变率(4)以13％、14％和13％的时间序列变化的情况下，假设未输出信号处理结果，并且未检测到错误。
另一方面，如图4的右部所示，在第0级的触变率(0)以15％、14％和15％的时间序列变化，第1级的触变率(1)以14％、12％和14％的时间序列变化，第2级的触变率(2)以13％、11％和13％的时间序列变化，第3级的触变率(3)以12％、10％和1％的时间序列变化，并且第4级的触变率(4)以12％、10％和1％的时间序列变化的情况下，在于第三时刻信号处理单元52-3中发生错误时，平均触变率在信号处理单元52-4中也减小。
结果，在这种情况下，在图4的右部中的时间序列的第三时刻处通知在信号处理单元52-3中发生错误，并且此后不使用信号处理结果。
需要注意的是，尽管未图示，但是在输入图像是黑色图像的情况下，输入图像的平均触变率(0)大约为0，自然平均触变率(n-1)与平均触变率(n)之间的差的绝对值也变得大致为0。在这种情况下，即使在信号处理单元52-1至52-4中任何一者中发生错误等，也不能确认错误等出现，因此对于在这种情况下的处理，基于信号处理结果来控制车辆(未图示)的方向盘、刹车、灯等的操作的驾驶辅助被停止，并且将该事实显示在显示单元12上，使得驾驶员能够识别该事实。
该处理使驾驶员能够意识到与图像对应的辅助驾驶的功能已经被停止，并且使驾驶员能够适当地意识到驾驶员必须集中精力驾驶。因此，可以减少因突然停止辅助驾驶的功能而导致驾驶员对驾驶的意识不足所引起的事故的发生。
此外，在上述处理中，已经描述了针对所有的信号处理单元52-n将阈值th1设置为相同值的示例。然而，也可以根据信号处理单元52-n的各个功能等设置不同的值。
即，因为信号处理单元52-n可以独立地执行这样的处理以改变平均触变率，所以期望针对信号处理单元52-n的各功能将阈值th1设置为适当的值。
例如，在特定的信号处理单元52具有诸如增益处理的执行倍增的功能的情况下，与其他信号处理单元52相比，平均触变率可能趋于上升。相反，例如，在特定的信号处理单元52将太亮的图像调节为较暗的这种处理中，与其他信号处理单元52相比，平均触变率可能趋于下降。
因此，存在着信号处理单元52-n的平均触变率可以根据处理内容而分别呈现不同趋势的可能性，并因此还可以分别设置阈值th1。
例如，代替阈值th1，可以针对各个信号处理单元52-n设置阈值th11(＝阈值th1×kn)。这里，kn是块固有系数(block-specificcoefficient)。例如，通过将阈值th1与取决于第n级信号处理单元52-n的块固有系数kn相乘，可根据信号处理单元52-n的功能或特性而设置与校正后的阈值th1对应的阈值th11。通过以这种方式设置作为根据信号处理单元52-n的单独特性而被校正的阈值th1的阈值th11，可以以更高的精度检测信号处理单元52中是否存在故障。
使用上述处理，可以实现实时地针对各信号处理单元的图像处理装置中的故障检测，而不使用特定的当前数据(取决于测试图像)或唯一设置的算术运算参数。
此外，在实现使用图像来实现驾驶辅助的功能时，可以实时地检测错误的发生，以抑制驾驶辅助出现失灵并且适当地向驾驶员呈现驾驶辅助已经停止。
<<2.变形例>>
在上述说明中，已经描述了获得图像信号的所有位的平均触变率并且第n级信号处理单元52-n中是否发生错误的示例。然而，通过获得各个位的平均触变率并且检测信号处理单元52-n的各个位是否存在错误，可以以更高的精度检测错误。
需要注意的是，获得各个位的平均触变率并且检测信号处理单元52-n的各个位是否发生错误的车载照相机系统的基本构造与图1中的基本构造类似，并因此省略对其的说明。
然而，触变率计算单元51-0至51-4计算图像信号的各个位的平均触变率并且将计算结果供给给判定单元53。判定单元53使用触变率计算单元51-0至51-4计算图像信号的各个位的平均触变率，并且针对各个位判定信号处理单元52-1至52-4中是否存在错误。
<由图1的车载照相机系统使用各个位的平均触变率进行的错误判定处理>
接下来，将参照图5的流程图描述由图1的车载照相机系统使用各个位的平均触变率进行的错误判定处理。
在步骤s51中，判定单元53将用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的级数的计数器n和用于区分像素信号中的位位置的计数器m初始化为0。需要注意的是，因为在第零级中没有信号处理单元52，所以这里仅设置触变率计算单元51-0。
在步骤s52中，第n级触变率计算单元51-n(51-0)计算输入图像中所包括的一帧的各像素信号的第m位的平均触变率(n，m)并将计算结果输出到判定单元53，还将输入图像的像素信号顺序地输出到信号处理单元52-1。即，这里，计算在对输入图像进行信号处理之前的一帧的图像的第m位的平均触变率(n，m)(＝(0，m))。
在步骤s53中，判定单元53判定平均触变率(n，m)是否高于预定阈值thm0。在步骤s53中，如果第m位的平均触变率(0，m)高于预定阈值thm0并且正常图像被供给，则处理进入步骤s54。
在步骤s54中，判定单元53将用于检测各个随后的信号处理单元52的前级和后级的第m位的平均触变率之间的差的错误的阈值thm1设置为通常阈值。
另一方面，在步骤s53中，如果第m位的平均触变率(0，m)小于预定阈值thm0并且假设输入了错误图像，则处理进入步骤s55。
在步骤s55中，判定单元53将用于检测各个随后的信号处理单元52的前级和后级的第m位的平均触变率之间的差的错误的阈值thm1设置为足够低的值。换言之，输入图像是错误图像的可能性高，因此此后可能将输入类似的图像，并且即使当各个随后的信号处理单元52-1至52-4的前级和后级的平均触变率(n，m)没有变化时，在信号处理单元52-1至52-4中也可能不会发生错误。因此，阈值thm1被设置为足够小，使得可以假设即使在没有变化的情况下也不会发生错误。
在步骤s56中，判定单元53判定用于区分位位置的计数器m是否被设置为15。即，判定是否针对所有位中的各个位设置了阈值thm1。如果没有针对所有位中的各个位设置阈值thm1，则处理进入步骤s57。
在步骤s57中，判定单元53将用于区分位位置的计数器m递增1，并且处理返回到步骤s52。
即，重复步骤s52至s56的处理，直到对各个位设置了阈值thm1。然后，在步骤s56中，如果对所有位都设置了阈值thm1，则处理进入步骤s58。
需要注意的是，对于针对各个位设置的阈值thm1，期望根据经过信号处理的当前像素信号的特性来设置适当的值。此外，期望对各个位设置适当的阈值。即，在像素信号中，位越高，平均触变率就越低，并且位越低，触变率就越高。即，除非存在大的变化，否则较高位不会改变，而较低位则易受小的变化的影响。因此，期望根据位位置将针对各个位设置的阈值thm1设置为适当的值。例如，期望基于统计处理等来设置适当的值。
在步骤s58中，判定单元53将用于区分位位置的计数器m初始化为0。
在步骤s59中，判定单元53将用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的级数的计数器n递增1。
在步骤s60中，第n级信号处理单元52-n执行第n级的信号处理，并且将结果输出到后级中的触变率计算单元51-n。
在步骤s61中，触变率计算单元51-n计算第n级信号处理单元52-n的信号处理结果中的一帧的第m位的平均触变率(n，m)，并且将计算结果输出到判定单元53。
在步骤s62中，判定单元53判定第n级的第m位的信号处理单元52-n的后级中的平均触变率(n，m)与前级的平均触变率(n-1，m)之间的差的绝对值是否大于预定阈值thm1。
在步骤s62中，例如，如果平均触变率(n-1，m)与平均触变率(n，m)之间的差的绝对值大于预定阈值thm1，则平均触变率存在大的变化，并且假设在第n级信号处理单元52-n中的第m位中存在错误，处理进入步骤s63。
在步骤s63中，判定单元53存储在第n级信号处理单元52-n的第m位中发生错误。
另一方面，在步骤s62中，例如，如果平均触变率(n-1)与平均触变率(n)之间的差的绝对值小于预定阈值thm1，则平均触变率没有大的变化，并且假设第n级信号处理单元52-n的第m位中没有错误，跳过步骤s63的处理。
在步骤s64中，判定单元53判定用于区分位位置的计数器m是否被设置为15，即，对所有位判定是否存在错误。如果没有对所有位判定是否存在错误，则处理进入步骤s65。
在步骤s65中，判定单元53将计数器m递增1，并且处理返回到步骤s61。
即，重复步骤s60至s65的处理，直到对第n级信号处理单元52-n的所有位判定是否存在错误。然后，在步骤s64中，判定单元53对第n级中的所有位判定是否存在错误，然后处理进入步骤s66。
在步骤s66中，判定单元53确认用于区分触变率计算单元51-n和信号处理单元52-n的计数器n是否为4，即，是否已经确认了在所有的四级的信号处理单元52中是否存在错误。在步骤s66中，如果计数器n不为4，则处理返回到步骤s59，并且重复步骤s59至s66的处理直到计数器n达到4，即，直到针对信号处理单元52-1至52-4的所有位确认过是否发生错误。
然后，在步骤s66中，如果对所有的信号处理单元52-1至52-4的所有位确认了是否发生错误并且假设计数器n已经达到4，则处理进入步骤s67。
在步骤s67中，判定单元53判定信号处理单元52-1至52-4中的各个位是否发生错误。如果发生错误，则处理进入步骤s68。
在步骤s68中，判定单元53将用于指定发生错误的信号处理单元52的位位置的信息输出到后级lsi33。
通过该处理，后级lsi33在显示单元12上显示指定信号处理单元52的信息以及指示发生错误的信息，并且处理进入步骤s69。
在步骤s69中，后级lsi33使用信号处理单元52-1至52-4的处理结果来控制未图示的车辆的方向盘、刹车、灯等的操作，从而停止驾驶辅助，并且将该情况显示在显示单元12上，使得驾驶员可以识别出该情况，并且处理进入步骤s70。
另一方面，如果在步骤s67中假设没有发生错误，则处理进入步骤s71。
在步骤s71中，判定单元53判定阈值thm1是否被设置为比通常小，即，是否已经发生输入图像的错误。在步骤s71中，如果阈值thm1被设置为比通常小，并且输入图像例如是黑色图像等，并因此难以进行适当的图像处理，则处理进入步骤s69。
即，在这种情况下，因为输入图像是黑色图像等，所以不能判定在信号处理单元52-1至52-4中是否出现了错误等。然而，对于使用信号处理单元52-1至52-4的信号处理结果的驾驶辅助，这可能不会被正确地执行，因此仅停止驾驶辅助，并且仅将这个事实显示在显示单元12上。
另一方面，如果在步骤s71中阈值thm1在能够适当地执行处理的正常状态下被设置为比通常小，则处理进入步骤s70。
换言之，在这种情况下，因为输入图像不是黑色图像等，并且可以假设没有错误，所以后级lsi33基于信号处理单元52-1至52-4的各个位的各个信号处理结果来控制未图示的车辆的方向盘、刹车、灯等的操作，由此继续辅助驾驶员的驾驶。
在步骤s70中，判定单元53判定是否输入了下一图像(即，下一帧)。如果输入了下一帧，则处理返回到步骤s51，并且重复随后的处理。然后，如果在步骤s70中没有输入下一帧，则处理终止。
通过上述处理，例如在如图6的左部所示的输入自然图像的情况下，对于由信号处理单元52-1的前级中的触变率计算单元51-0计算出的上三位(来自msb的三位)和下五位(来自lsb的五位)的各个位，平均触变率(0，m)在附图中自顶部从5％变为5％、6％、8％、8％、13％、14％和15％。在这种情况下，假设已经输入了正常图像，并且阈值thm1被设置为通常阈值。
这里，位于靠近msb的位位置处的阈值thm1具有较小的平均触变率，并因此阈值thm1被设置为较小。另一方面，位于靠近lsb的位位置处的阈值thm1具有较高的平均触变率，并因此阈值thm1被设置为较高。
同时，在图6的左部的情况下，第三级信号处理单元52-3的后级中的各个位的平均触变率(3，m)在附图中自顶部从3％变为5％、9％、8％、7％、12％、14％和18％。此外，在图6的左上部分的情况下，第四级信号处理单元52-4的后级中的各个位的平均触变率(4，m)在附图中自顶部从4％变为4％、6％、7％、7％、14％、11％和20％。
即，在图6的左部所示的情况下，因为各个位的平均触变率之间的差大于预定阈值thm1，所以假设没有发生错误。
另一方面，例如，在如图6的右部所示的情况下，平均触变率(3，1)在第三级信号处理单元52-3的后级中的第二最低位位置(m＝1)中是0％，此后，平均触变率(4，1)在第四级信号处理单元52-4的第二最低位位置中为0％。
类似地，如图6的右部所示，平均触变率(4，13)在第四级信号处理单元52-4的后级中的第13上位中为0％。
结果，在如图6的右部所示的情况下，可以假设在信号处理单元52-3的第1位和信号处理单元52-4中的第13位中发生错误。
以这种方式，可以精确地检测在哪个等级的信号处理单元52中的哪个位位置发生错误。
此外，在诸如黑暗等黑色图像是输入图像的情况下，例如，如图7的左部所示，对于由信号处理单元52-1的前级中的触变率计算单元51-0计算出的上三位(来自msb的三位)和下五位(来自lsb的五位)的各个位，平均触变率(0，m)在附图中自顶部从0％变为0％、1％、0％、1％、1％、0％和1％。在这种情况下，不能假设已经输入了正常图像，并因此阈值thm1被设置为比通常阈值低得多的值。
结果，在图7的左部的情况下，第三级信号处理单元52-3的后级中的各个位的平均触变率(3，m)在附图中自顶部从1％变为0％、1％、0％、1％、1％、0％和1％。此外，在图7的左部的情况下，第四级信号处理单元52-4的后级中的各个位的平均触变率(4，m)在附图中自顶部从0％变为0％、0％、1％、0％、1％、0％和1％。
在如图7的左部所示的情况下，针对各个位设置预定阈值thm1，该预定阈值thm1具有足够小的平均触变率的差，并且假设没有发生错误。
另一方面，例如，在图7的右部所示的情况下，平均触变率(3，1)在第三级信号处理单元52-3的后级中的第二最低位位置(m＝1)中是0％，此后，平均触变率(4，1)在第四级信号处理单元52-4的第二最低位位置中是0％。
类似地，如图7的右部所示，平均触变率(4，13)在第四级信号处理单元52-4的后级中的第13上位中为0％。
需要注意的是，在如图7的右部所示的情况下，设置预定阈值thm1，该预定阈值thm1具有足够小的平均触变率的差，并且假设没有发生错误。
结果，因为在这种情况下不能判断在信号处理单元52-1至52-4的哪一个信号处理单元中发生错误等，所以不执行错误的通知。
然而，在这种情况下，从安全的角度出发，期望停止基于不能够被适当地判断的图像的驾驶辅助，并且期望通知驾驶员驾驶辅助已经停止。
需要注意的是，如参照图3的流程图所述，同样地，在这个示例中，可以针对各个信号处理单元52-n设置块固有系数kn并且将阈值thm1与块固有系数kn相乘。通过使用块固有系数kn，并且通过针对各个位设置作为根据信号处理单元52-n的单独特性而被校正的阈值thm1的阈值thm11，可以以更高的精度针对各个位检测信号处理单元52-n中是否存在故障。
使用上述处理，可以实现实时地针对各个位的图像处理装置中的故障的检测，而不使用特定的当前数据(取决于测试图像)或唯一设置的算术运算参数。
此外，在实现使用图像来实现驾驶辅助的功能时，可以实时地检测错误的发生，以抑制驾驶辅助出现失灵并且向驾驶员呈现驾驶辅助已经停止。
<<3.第二实施例>>
在上文中，已经描述了使用作为所谓的单目图像的一个图像传感器的车载照相机系统的示例；然而，例如，可以使用两个车载照相机系统来拍摄立体图像，并且可以执行使用该立体图像的驾驶辅助。在这种情况下，如果假设在图像中的一个图像中发生错误，则不能获取立体图像，并因此可以停止驾驶辅助，并且可以通知驾驶员发生错误(异常)。
图8图示了将图1中的车载照相机系统11的图像传感器31和图像处理块32用于右眼图像和左眼图像的车载立体照相机系统101的构造示例。
需要注意的是，在图8的车载立体照相机系统101中，基本上，“-1”被附加到与用于右眼的图1中的车载照相机系统11的图像传感器31和图像处理块32对应的各构造，同时“-2”被附加到与用于左眼的图1中的车载照相机系统11对应的各个构造。为此，将适当地省略对它们的说明。
即，在图8的车载立体照相机系统101中，与图1的车载照相机系统11的不同点在于，一个后级lsi33被提供给图像传感器31-1和31-2以及图像处理块32-1和32-2，并且图像处理块32-1和32-2都将第四级(最后一级)的平均触变率供给给后级lsi33，并且还提供触变信息比较单元121。
触变信息比较单元121比较来自右图像处理块32-1和左图像处理块32-2的错误判定处理结果和触变率。如果上述的至少一者中存在错误或在上述的平均触变率中存在大于或等于预定值的差，则假设不能使用左图像和右图像中的一者或两者，并且在输出并在显示单元12上显示车载照相机系统11-1和11-2中的错误位置或者右图像和左图像的平均触变率存在差异并且发生某些类型的错误的同时，停止通过控制车辆(未图示)的方向盘、刹车、灯等的操作的驾驶辅助。
<由图8的车载立体照相机系统进行的错误判定处理>
然后，参照图9的流程图，将描述由图8的车载立体照相机系统进行的错误判定处理。
在步骤s101中，与用于右眼的车载照相机系统对应的图像传感器31-1和图像处理块32-1执行右照相机错误判定处理，并且将判定结果和各个平均触变率的信息输出到后级lsi33。需要注意的是，右照相机错误判定处理是用于对右眼图像执行参照图3或图5的流程图所述的错误判定处理，因此将省略说明。此外，这时，图像处理块32-1的判定单元53-1将所有位的平均触变率或各个位的平均触变率作为第四级的平均触变率输出。
在步骤s102中，与用于左眼的车载照相机系统对应的图像传感器31-2和图像处理块32-2执行左照相机错误判定处理，并且将判定结果和各个平均触变率的信息输出到后级lsi33。需要注意的是，左照相机错误判定处理是用于对左眼图像执行参照图3或图5的流程图所述的错误判定处理，因此将省略说明。此外，这时，图像处理块32-2的判定单元53-2将所有位的平均触变率或各个位的平均触变率作为第四级的平均触变率输出。
在步骤s103中，基于左右照相机的错误判定处理，后级lsi33判定是否在上述的至少一者中检测到错误。
在步骤s104中，后级lsi33基于照相机图像停止驾驶辅助，并且同时在显示单元12上显示发生错误的信号处理单元52的位置(和位位置：在执行图5的流程图的错误判定处理的情况下)的信息以及显示驾驶辅助已经终止的信息。
在步骤s103中，可替代地，如果没有从左图像和右图像中检测到错误，则处理进入步骤s105。
在步骤s105中，后级lsi33控制触变信息比较单元121，并且判定左平均触变率与右平均触变率之间的差的绝对值是否大于预定阈值且判定左右之间是否出现差异。如果在步骤s105中假设左平均触变率与右平均触变率之间的差的绝对值大于预定阈值并且左右之间产生差异，则处理进入步骤s106。
在步骤s106中，后级lsi33基于照相机图像停止驾驶辅助，并且同时在显示单元12上显示左图像与右图像之间存在差异，因此不能适当地辅助驾驶，并且显示驾驶辅助已经终止。需要注意的是，这里，在图3的流程图的处理的情况下，显示指示在第一级至第四级的信号处理单元52中的哪一者中于左右之间存在差异的信息。可替代地，在图5的流程图的处理的情况下，显示指示在第一级至第四级的信号处理单元52中的哪一者的哪一位中于左右之间存在差异的信息。
例如，如图8所示，在阻碍图像拍摄的障碍物111被附接到图像传感器31-2的前表面(例如，在前窗等上)的情况下，存在拍摄黑色图像的情况。
在这种情况下，在上述处理中没有检测到错误。然而，当左图像与右图像之间出现显著差异时，不能获取驾驶辅助所需的适当的立体图像，并且有必要假设基本上发生错误的状态。
因此，在这种情况下，左图像与右图像之间存在显著差异，用于控制驾驶辅助的处理停止，并且将该事实显示在显示单元12上。
通过在仅以这种方式拍摄基本上不适合使用的图像的情况下停止驾驶辅助并且仅将该事实通知驾驶员，即使存在不能归因于故障的可能性，也可以在抑制诸如发生故障等不必要的错误通知的同时实现适当的驾驶辅助。
需要注意的是，在步骤s105中，如果左平均触变率与右平均触变率之间的差的绝对值低于预定阈值，则假设执行正常处理，并且跳过步骤s104和s106的处理。
使用上述处理，可以在抑制发布不必要的错误通知的同时适当地执行错误判定。
而且，可以实现图像处理装置的故障检测，而不使用特定的当前数据(取决于测试图像)或唯一设置的算术运算参数。
此外，在上述说明中，已经描述了对图像信号执行信号处理的示例；然而，可以使用其他信号，只要可以执行信号处理即可，并且可以使用诸如音频信号和光学信号等可以被执行信号处理的信号。
此外，在上述说明中，已经描述了经过信号处理的图像信号是二进制数据并且使用各个位或所有位的平均触变率来检测信号处理单元中的错误的示例；然而，可以使用除了二进制数据以外的数据。例如，可以使用以十六进制表示法表示的各个数位的数字数据。即，在上述示例中，在二进制数据的二进制数的各个数位的值存在变化的情况下，即，在各个位的值存在变化的情况下，在由预定时钟数量定义的时间内各个数位的变化次数的比率是触变率。因此，例如，即使使用除了二进制数以外的十六进制数，也可以通过计算作为在由预定时钟数量定义的时间内各个数位的变化次数的比率的触变率来判定信号处理单元是否正常操作。
此外，在上述说明中，已经描述了信号处理单元52被串联布置成四级的示例；然而，可以使用更多级或更少级。
此外，在上述说明中，多级信号处理单元52可以并联布置，或一个信号处理单元52的处理结果可以由多个信号处理单元52进行处理。无论哪种方式，都可以根据是否存在大的变化来判定在各个信号处理单元52中是否发生错误，这种变化是通过计算信号处理单元52的前级和后级的触变率并且比较这两者而获得的。
<<4.第一应用例>>
<由软件执行的示例>
同时，上述的一系列处理可以由硬件或软件执行。在这一系列处理由软件执行的情况下，将实现该软件的程序从记录介质安装到例如包含专用硬件的计算机或能够通过安装各种程序来执行各种功能的通用个人计算机等中。
图10图示了通用个人计算机的构造示例。该个人计算机具有内置的中央处理单元(cpu：centralprocessingunit)1001。cpu1001经由总线1004与输入/输出接口1005连接。总线1004与只读存储器(rom：readonlymemory)1002和随机存取存储器(ram：randomaccessmemory)1003连接。
输入/输出接口1005与输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008和通信单元1009连接，输入单元1006包括诸如键盘和鼠标等用户用来输入操作命令的输入设置，输出单元1007用于将处理操作画面和处理结果的图像输出到显示设备，存储单元1008包括用于存储程序或各种数据的硬盘驱动器等，通信单元1009用于经由以因特网为代表的网络执行通信处理，通信单元1009包括局域网(lan：localareanetwork)适配器等。进一步连接的是用于往来于可移动介质1011读取数据并写入数据的驱动器1010，可移动介质1011例如是磁盘(包括软盘)、光盘(包括只读光盘存储器(cd-rom：compactdisc-readonlymemory)和数字式多用盘(dvd：digitalversatiledisc))、磁光盘(包括迷你盘(md：minidisc))、或半导体存储器。
cpu1001根据存储在rom1002中的程序或从诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等可移动介质1011读出、安装在存储单元1008中并且从存储单元1008加载到ram1003中的程序来执行各种处理。另外，ram1003还适当地存储cpu1001执行各种处理所需的数据和其他信息。
在以上述方式配置的计算机中，上述的一系列处理通过cpu1001执行，例如，通过经由输入/输出接口1005和总线1004将存储在存储单元1008中的程序加载到ram1003中并且执行该程序来由cpu执行上述的一系列处理。
例如，可以通过将计算机(cpu1001)执行的程序记录在作为封装介质的可移动介质1011上来提供该程序。可替代地，程序可以经由诸如局域网、因特网和数字卫星广播等有线或无线传输介质被提供。
在计算机中，程序可以通过将可移动介质1011安装到驱动器1010而经由输入/输出接口1005安装在存储单元1008中。而且，程序可以经由有线或无线传输介质被通信单元1009接收并安装在存储单元1008中。可替代地，程序可以预先安装在rom1002或存储单元1008中。
需要注意的是，由计算机执行的程序可以按照本文中所述的顺序以时间序列执行处理，或者可以并行地或在诸如调用等必要时刻执行处理。
需要注意的是，在本说明书中，系统是指多个部件(装置或模块(部件)等)的集合，而不管所有部件是否在相同的壳体中。因此，容纳在分开的壳体中并且经由网络连接的多个装置中的一个装置或者多个模块容纳在一个壳体中的装置是系统。
需要注意的是，本公开的实施例不限于前述实施例，并且在不脱离本公开的原理的范围内，可以包括各种修改。
例如，本公开可以采用如下的云计算：一个功能由多个装置经由网络以共享和协作的方式处理。
而且，上述流程图中所描述的各个步骤可以由一个装置执行或由多个装置以共享的方式执行。
此外，在一个步骤包括多个类型的处理的情况下，包括在该一个步骤中的多个类型的处理可以由一个装置执行或由多个装置以共享的方式执行。
<<5.第二应用例>>
根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被实现为安装在诸如汽车、电动车辆、混合动力电动车辆、摩托车、自行车、个人移动装置(personalmobility)、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机械、农业机械(拖拉机)等类型中的一种类型的移动体上的装置。
图11是图示了作为根据本公开的技术适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统7000的示意性构造示例的框图。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010连接的多个电子控制单元。在图11所示的示例中，车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、主体系统控制单元7200、电池控制单元7300、外部信息检测单元7400、车内信息检测单元7500和集成控制单元7600。与多个控制单元连接的通信网络7010可以是例如符合诸如控域网(can：controllerareanetwork)、本地互联网络(lin：localinterconnectnetwork)、局域网(lan：localareanetwork)或flexray(注册商标)等期望标准的车载通信网络。
各个控制单元包括根据各种程序执行算术处理的微型计算机、存储由微型计算机执行的程序、用于各种算术操作的参数等的存储单元以及对待控制的各种类型的装置进行驱动的驱动电路。各个控制单元包括用于经由通信网络7010与另一个控制单元进行通信的网络i/f，并且还包括用于通过有线通信或无线通信与车辆内外的装置或传感器等进行通信的通信i/f。在图11中，作为集成控制单元7600的功能构造，图示了微型计算机7610、通用通信i/f7620、专用通信i/f7630、定位单元7640、信标接收单元7650、车载设备i/f7660、音频图像输出单元7670、车载网络i/f7680和存储单元7690。类似地，其他控制单元也包括微型计算机、通信i/f、存储单元和其他部件。
驱动系统控制单元7100根据各种程序控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元7100用作控制装置，诸如用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(例如，内燃机或驱动电机)、用于将驱动力传递给车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构以及用于产生车辆的制动力的制动装置等。驱动系统控制单元7100可以具有作为诸如防抱死制动系统(abs：antilockbrakesystem)或电子稳定控制(esc：electronicstabilitycontrol)等控制装置的功能。
驱动系统控制单元7100与车辆状态检测单元7110连接。车辆状态检测单元7110例如包括用于检测车体的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、用于检测车辆的加速度的加速度传感器以及用于检测油门踏板的操作量、刹车踏板的操作量、方向盘的转向角、发动机速度或车辆的转动速度等的传感器中的至少一者。驱动系统控制单元7100使用从车辆状态检测单元7110输入的信号来进行算术处理，并且控制内燃机、驱动电机、电动转向装置或制动装置等。
主体系统控制单元7200根据各种程序控制安装到车体上的各种装置的操作。例如，主体系统控制单元7200用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、自动窗装置或各种类型的灯(例如，前照灯、后灯、刹车灯、指示灯或雾灯)的控制装置。在这种情况下，主体系统控制单元7200可以输入有从代替键的便携式设备传输过来的无线电波或各种开关的信号。主体系统控制单元7200接收这种无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、自动窗装置、灯装置或其他装置。
电池控制单元7300根据各种程序控制作为驱动电机的电源的二次电池7310。例如，电池控制单元7300输入有来自包括二次电池7310的电池装置的诸如电池温度、电池输出电压或电池的剩余容量等信息。电池控制单元7300使用这些信号执行算术处理，并且执行二次电池7310的温度调节控制或执行包括在电池装置中的冷却装置或其他装置的控制。
外部信息检测单元7400检测安装有车辆控制系统7000的车辆的外部信息。例如，外部信息检测单元7400与摄像单元7410和外部信息检测部7420中的至少一者连接。摄像单元7410包括飞行时间(tof：timeofflight)照相机、立体照相机、单眼照相机、红外照相机和其他照相机中的至少一者。外部信息检测部7420包括例如用于检测当前温度或气象现象的环境传感器以及用于检测安装有车辆控制系统7000的车辆周围的另一车辆、障碍物或行人等的周围信息检测传感器中的至少一者。
环境传感器可以是例如用于检测下雨天气的雨滴传感器、用于检测雾的雾传感器、用于检测日照程度的日照传感器以及用于检测降雪的雪传感器中的至少一者。环境信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达装置以及光检测和测距/激光成像检测和测距(lidar：lightdetectionandranging/laserimagingdetectionandranging)装置中的至少一者。摄像单元7410和外部信息检测部7420可以是单独的传感器或装置，或者可以是集成有多个传感器或装置的装置。
这里，图12图示了摄像单元7410和外部信息检测部7420的安装位置的示例。例如，摄像单元7910、7912、7914、7916和7918安装在车辆7900的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门和车内的挡风玻璃的上部之中的至少一个位置处。设置在前鼻处的摄像单元7910和设置在车内的挡风玻璃的上部处的摄像单元7918主要获取车辆7900前方的图像。设置在侧视镜处的摄像单元7912和7914主要获取车辆7900侧面的图像。设置在后保险杠或后门处的摄像单元7916主要获取车辆7900后方的图像。设置在车内的挡风玻璃的上部处的摄像单元7918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志或车道等。
需要注意的是，图12图示了各个摄像单元7910、7912、7914和7916的覆盖范围的示例。覆盖范围a表示设置在前鼻处的摄像单元7910的覆盖范围，覆盖范围b和c表示设置在侧视镜处的摄像单元7912和7914的覆盖范围，并且覆盖范围d表示设置在后保险杠或后门处的摄像单元7916的覆盖范围。例如，通过重叠由摄像单元7910、7912、7914和7916拍摄的图像数据，可以获得从上方观察到的车辆7900的俯视图图像。
设置在车辆7900的前部、后部、侧部、角部和车内的挡风玻璃的上部处的外部信息检测单元7920、7922、7924、7926、7928和7930例如可以是超声波传感器或雷达装置。设置在车辆7900的前鼻、后保险杠、后门和车内的挡风玻璃的上部处的外部信息检测单元7920、7926和7930可以是例如lidar装置。外部信息检测单元7920至7930主要用于检测前方车辆、行人或障碍物等。
返回到图11，将继续说明。外部信息检测单元7400使摄像单元7410拍摄车辆外部的图像，并且外部信息检测单元7400接收拍摄的图像数据。外部信息检测单元7400进一步接收来自与其连接的外部信息检测部7420的检测信息。在外部信息检测部7420是超声波传感器、雷达装置或lidar装置的情况下，外部信息检测单元7400发送超声波或电磁波等，并且还接收所接收到的反射波的信息。外部信息检测单元7400可以基于接收到的信息执行人物、汽车、障碍物、标志或路面上的字符等物体检测处理或距离检测处理。外部信息检测单元7400可以基于接收到的信息执行用于识别降雨、雾、路面状况等等的环境识别处理。外部信息检测单元7400可以基于接收到的信息计算到车辆外的物体的距离。
此外，外部信息检测单元7400可以基于接收到的图像数据执行人物、汽车、障碍物、标志或路面上的字符等图像识别处理或距离检测处理。外部信息检测单元7400可以对接收到的图像数据执行诸如失真校正或对准等处理，并且可以通过组合由不同的摄像单元7410拍摄的图像数据来生成俯视图图像或全景图像。外部信息检测单元7400可以使用由不同的摄像单元7410拍摄的图像数据执行视点转换处理。
车内信息检测单元7500检测车辆内的信息。车内信息检测单元7500与例如检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元7510连接。驾驶员状态检测单元7510可以包括用于拍摄驾驶员的照相机、用于检测驾驶员的生物信息的生物传感器和用于收集车辆内部中的声音的麦克风等。生物传感器例如设置在坐面或方向盘等上，并且检测坐在座椅上的乘客或握着方向盘的驾驶员的生物信息。车内信息检测单元7500可以基于从驾驶员状态检测单元7510输入的检测信息计算驾驶员的疲劳程度或集中程度，或者可以判定驾驶员是否正在打瞌睡。车内信息检测单元7500可以对收集到的音频信号执行噪声消除处理等。
集成控制单元7600根据各种程序控制车辆控制系统7000的整体操作。集成控制单元7600与输入单元7800连接。例如，输入单元7800通过诸如触摸面板、按钮、麦克风、开关或控制杆等可以由乘客操作以进行输入的装置来实现。集成控制单元7600可以接收通过麦克风输入的语音的语音识别而获得的数据的输入。输入单元7800可以是例如使用红外线或其他无线电波的遥控装置，或者可以是诸如移动电话或个人数字助理(pda：personaldigitalassistant)等与车辆控制系统7000的操作兼容的外部连接装置。输入单元7800可以是例如照相机，并且在这种情况下，乘客可以通过手势输入信息。可替代地，可以输入通过检测乘客穿戴的可穿戴式设备的移动而获得的数据。此外，输入单元7800可以包括例如基于使用上述输入单元7800由乘客等输入的信息来生成输入信号并且将输入信号输出到集成控制单元7600等的输入控制电路或其他电路。通过操作输入单元7800，乘客等会输入各种数据，并且将处理操作指示给车辆控制系统7000。
存储单元7690可以包括用于存储待由微型计算机执行的各种程序的只读存储器(rom)和用于存储各种参数、计算结果或传感器值等的随机存取存储器(ram)。而且，存储单元7690可以通过诸如硬盘驱动器(hdd：harddiscdrive)、半导体存储器件、光存储器件或磁光存储器件等磁存储器件来实现。
通用通信i/f7620是协调与存在于外部环境7750中的各种设备的通信的通用通信i/f。通用通信i/f7620可以实现诸如全球移动通信系统(gsm：globalsystemofmobilecommunications)、wimax、长期演进(lte：longtermevolution)或高级长期演进(lte-a：lte-advanced)等蜂窝通信协议、无线lan(也称为wi-fi(注册商标)以及诸如蓝牙(注册商标)等其他无线通信协议。通用通信i/f7620可以经由例如基站或接入点而连接到存在于外部网络(例如，因特网、云网络或公司特定网络)上的设备(例如，应用服务器或控制服务器)。而且，通用通信i/f7620可以使用例如点对点(p2p：peertopeer)技术与存在于车辆附近的终端(例如，驾驶员、行人或商店的终端，或者机器类型通信(mtc：machinetypecommunication)终端)连接。
专用通信i/f7630是支持为车辆使用而制定的通信协议的通信i/f。例如，专用通信i/f7630可以实现标准协议，例如，作为下层的ieee802.11p和上层的ieee1609的组合的车辆环境中的无线接入(wave：wirelessaccessinvehicleenvironment)、专用短程通信(dsrc：dedicatedshortrangecommunications)和蜂窝通信协议。典型地，专用通信i/f7630执行v2x通信，v2x通信是包括车辆到车辆通信、车辆到基础设施通信、车辆到家庭通信以及车辆到行人通信中的至少一者的概念。
定位单元7640接收例如来自gnss卫星的全球导航卫星系统(gnss：globalnavigationsatellitesystem)信号(例如，来自gps卫星的全球定位系统(gps：globalpositioningsystem)信号)，并且定位单元7640执行定位并生成包括车辆的纬度、经度和高度在内的位置信息。需要注意的是，定位单元7640可以通过与无线接入点交换信号来指定当前位置，或者可以从诸如具有定位功能的移动电话、phs或智能手机等终端获取位置信息。
信标接收单元7650接收例如从安装在道路上的无线电台等传输过来的无线电波或电磁波，并且获取诸如当前位置、拥堵、道路封锁或所需时间等信息。需要注意的是，信标接收单元7650的功能可以被包括在上述的专用通信i/f7630中。
车载设备i/f7660是调解微型计算机7610与存在于车辆中的车载设备7760之间的连接的通信接口。车载设备i/f7660可以使用诸如无线lan、蓝牙(注册商标)、近场通信(nfc：nearfieldcommunication)或无线usb(wusb：wirelessusb)等无线通信协议来建立无线连接。此外，车载设备i/f7660可以经由连接终端(必要时，还有电缆)(未图示)来建立诸如通用串行总线(usb：universalserialbus)、高清晰度多媒体接口(hdmi：highdefinitionmultimediainterface)和移动高清链路(mhl：mobilehigh-definitionlink)等有线连接。车载设备7760可以包括例如由乘客持有的移动设备或可穿戴式设备以及携带在车辆中或附接到车辆的信息设备中的至少一者。此外，车载设备7760可以包括对期望的目的地执行路线搜索的导航装置。车载设备i/f7660与这些车载设备7760交换控制信号或数据信号。
车载网络i/f7680协调微型计算机7610与通信网络7010之间的通信。车载网络i/f7680根据由通信网络7010支持的预定协议发送并接收信号等。
集成控制单元7600的微型计算机7610基于经由通用通信i/f7620、专用通信i/f7630、定位单元7640、信标接收单元7650、车载设备i/f7660和车载网络i/f7680中的至少一者获取的信息而根据各种程序来控制车辆控制系统7000。例如，微型计算机7610可以基于所获取的关于车辆的内部和外部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且可以将控制命令输出到驱动系统控制单元7100。例如，微型计算机7610可以执行旨在实现包括以下功能在内的高级驾驶员辅助系统(adas：advanceddriverassistancesystem)的协作控制：车辆的防撞或减轻撞击、基于车间距离的跟随行驶、保持车速的行驶、车辆的碰撞警告或车辆的车道偏离警告等。此外，微型计算机7610可以执行旨在自动驾驶等的协作控制，其能够通过基于所获取的车辆周围的信息来控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，从而进行自主行驶而不依赖于驾驶员的操作。
微型计算机7610可以基于经由通用通信i/f7620、专用通信i/f7630、定位单元7640、信标接收单元7650、车载设备i/f7660和车载网络i/f7680中的至少一者获取的信息而生成车辆和周围结构或诸如人等物体之间的三维距离信息，并且可以生成包括车辆当前位置的周围的信息在内的本地地图信息。此外，微型计算机7610可以基于所获取的信息来预测诸如车辆碰撞、靠近行人等或进入封锁道路等危险，由此生成警告信号。警告信号可以是例如用于生成警报声音或打开警告灯的信号。
音频图像输出单元7670将音频和图像输出信号中的至少一者发送到能够在视觉或在听觉上将信息通知给乘客或车辆外部的输出装置。在图11的示例中，作为输出装置，音频扬声器7710、显示单元7720和仪表板7730被图示为示例。显示单元7720可以包括例如车载显示器和平视显示器中的至少一者。显示单元7720可以具有增强现实(ar：augmentedreality)显示功能。输出装置可以是除了上述以外的其他装置，例如，诸如头戴式耳机、由乘客佩戴的眼镜型显示单元等可穿戴式设备、投影仪或灯等。在输出装置是显示装置的情况下，显示装置以诸如文本、图像、表格和图形等各种形式视觉地显示通过微型计算机7610执行各种处理而获得的结果或从其他控制单元接收到的信息。可替代地，在输出装置是音频输出装置的情况下，音频输出装置通过将包括再生音频数据或声音数据等的音频信号转换为模拟信号而听觉地输出模拟信号。
需要注意的是，在图11所示的示例中，经由通信网络7010连接的至少两个控制单元可以集成为一个控制单元。可替代地，各个控制单元可以包括多个控制单元。进一步可替代地，车辆控制系统7000可以包括另一个未图示的控制单元。另外，在上述说明中，任何一个控制单元的功能的一部分或全部可以由另一个控制单元执行。即，只要经由通信网络7010执行信息的发送和接收，就可以由任意的控制单元执行预定的算术处理。类似地，在多个控制单元可以经由通信网络7010往来于彼此发送和接收检测信息的同时，与任意的控制单元连接的传感器或装置可以连接到另一个控制单元。
需要注意的是，可以在控制单元或其他部件中的任何一者中实现用于实现参照图1所述的根据本实施例的图像处理块32的各个功能的计算机程序。可替代地，还可以提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质例如是磁盘、光盘、磁光盘或闪存等。进一步可替代地，上述的计算机程序可以经由例如网络来传送，而不使用记录介质。
在上述的车辆控制系统7000中，参照图1所述的根据本实施例的图像处理块32可以应用于图11所示的应用例的集成控制单元7600。例如，图像处理块32的触变率计算单元51-0至51-4、信号处理单元52-1至52-4以及判定单元53对应于集成控制单元7600的微型计算机7610、存储单元7690和车载网络i/f7680。例如，在集成控制单元7600获得图像信号的所有位的平均触变率的情况下，可以检测在第n级的信号处理单元52-n中是否发生错误。此外，在使用图像实现驾驶辅助时，集成控制单元7600可以实时地检测错误的发生，抑制驾驶辅助中发生故障，并且适当地向驾驶员提示驾驶辅助已经停止。
此外，参照图1所述的图像处理块32的部件的至少一部分可以在用于图11所示的集成控制单元7600的模块(例如，包括一个管芯(die)的集成电路模块)中实现。可替代地，参照图1所述的图像处理块32可以由图11所示的车辆控制系统7000的多个控制单元来实现。
需要注意的是，本公开可以如下。
<1>一种信号处理装置，其包括：
信号处理单元，所述信号处理单元用于顺序地对数字信号的输入信号进行处理；
第一触变率计算单元，所述第一触变率计算单元用于计算作为第一触变率的所述输入信号的触变率；
第二触变率计算单元，所述第二触变率计算单元用于计算作为第二触变率的被所述信号处理单元处理后的信号的触变率；以及
错误检测单元，所述错误检测单元用于比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，并且用于根据比较结果来检测错误的发生。
<2>根据项目<1>所述的信号处理装置，
其中，所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均针对所述数字信号的所有的数位计算各个所述数位的数值的变化次数针对预定时钟数量的比率的平均值，以作为所述触变率。
<3>根据项目<1>或<2>所述的信号处理装置，
其中，所述输入信号是二进制数据的图像信号，并且
所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均计算一帧的各个位的触变率的平均值，以分别作为所述信号处理单元的前级的平均触变率和后级的平均触变率。
<4>根据项目<1>至<3>中任一项所述的信号处理装置，
其中，所述输入信号是二进制数据的图像信号，并且
所述第一触变率计算单元和所述第二触变率计算单元均计算一帧的各个位的触变率的平均值且进一步计算所有位的平均值，以分别作为所述信号处理单元的前级的平均触变率和后级的平均触变率。
<5>根据项目<1>或<4>所述的信号处理装置，
其中，所述输入信号是二进制数据的图像信号，并且
在所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于作为第一阈值的错误阈值的情况下，所述错误检测单元检测到所述信号处理单元中发生错误。
<6>根据项目<5>所述的信号处理装置，
其中，多级信号处理单元串联连接，
各个所述信号处理单元之间还设置有触变率计算单元，
各个所述信号处理单元的前级的触变率计算单元对应于所述第一触变率计算单元，而各个所述信号处理单元的后级的触变率计算单元对应于所述第二触变率计算单元，并且
在所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值的情况下，所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的发生，并且当检测到所述信号处理单元中出现错误时，所述错误检测单元通知检测到所述错误的所述信号处理单元的级数。
<7>根据项目<6>所述的信号处理装置，
其中，最前级中的第一触变率计算单元计算所述输入信号的触变率，以作为输入触变率，并且
在所述输入触变率小于预定阈值的情况下，所述错误检测单元将所述错误阈值设置为比所述第一阈值小的第二阈值，当所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值时，所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的出现，并且当检测到所述信号处理单元中出现错误时，所述错误检测单元通知检测到错误的所述信号处理单元的级数。
<8>根据项目<6>所述的信号处理装置，其还包括：
多个摄像单元，所述多个摄像单元用于拍摄所述图像信号，
其中，所述多个摄像单元中的各者包括多级信号处理单元，
多级信号处理单元串联连接，
各个所述信号处理单元之间还设置有所述触变率计算单元，
各个所述信号处理单元的前级的触变率计算单元对应于所述第一触变率计算单元，而各个所述信号处理单元的后级的触变率计算单元对应于所述第二触变率计算单元，并且
在输入触变率小于预定阈值的情况下，所述错误检测单元将所述错误阈值设置为比所述第一阈值小的第二阈值，当所述第一触变率与所述第二触变率之间的差大于所述错误阈值时并且当多个所述信号处理单元中的最后一级的各个所述摄像单元的所述第二触变率之间的差大于预定阈值时，所述错误检测单元针对多个所述信号处理单元中的各者检测所述信号处理单元中错误的发生，并且当检测到所述信号处理单元中发生所述错误时，所述错误检测单元通知检测到所述错误的所述信号处理单元的级数。
<9>根据项目<1>至<8>中任一项所述的信号处理装置，其还包括：
辅助单元，所述辅助单元基于所述信号处理单元的信号处理结果来控制在车辆中包括的驱动部的操作，从而辅助驾驶；以及
显示单元，所述显示单元用于显示所述车辆的控制信息，
其中，在所述错误检测单元检测到错误的情况下，所述辅助单元基于所述信号处理单元的信号处理结果来控制在所述车辆中包括的所述驱动部的操作，从而停止辅助驾驶。
<10>一种信号处理方法，所述信号处理方法包括以下步骤：
顺序地对数字信号的输入信号进行处理；
计算作为第一触变率的所述输入信号的触变率；
计算作为第二触变率的被信号处理单元处理后的信号的触变率；并且
比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，根据获得的比较结果来检测错误的发生。
<11>一种程序，所述程序使计算机起如下功能：
信号处理单元，所述信号处理单元用于顺序地对数字信号的输入信号进行处理；
第一触变率计算单元，所述第一触变率计算单元用于计算作为第一触变率的所述输入信号的触变率；
第二触变率计算单元，所述第二触变率计算单元用于计算作为第二触变率的被所述信号处理单元处理后的信号的触变率；以及
错误检测单元，所述错误检测单元用于比较所述第一触变率与所述第二触变率之间的差和预定阈值，并且根据所述比较的结果来检测错误的发生。
附图标记列表
11车载照相机系统
31、31-1、31-2图像传感器
32、32-1、32-2图像处理块
33后级lsi
51、51-0至51-4、51-0-1至51-4-1、51-0-2至51-4-2触变率计算单元
52、52-1至52-4、52-1-2至52-4-2信号处理单元
53、53-1、53-2判定单元