(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ部と雲台部と間で行われる相互通信を制御する通信制御方式において、
前記カメラ部と雲台部との間で所定の固定テストパターンの通信を行うとともに、その転送レートを最高速から低速側へと随時変化させることによって前記カメラ部と雲台部との間で行われる相互通信で可能な最高転送レートを検出し、前記検出した最高転送レートで前記カメラ部と雲台部との間の制御情報の相互通信を行うように制御することを特徴とする通信制御方式。
【請求項２】
前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方式。
【請求項３】
前記カメラ部と雲台部間の相互通信は非同期シリアル通信であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御方式。
【請求項４】
カメラ部と雲台部と間で行われる相互通信を制御する通信制御装置において、
前記カメラ部と雲台部との間で所定の固定テストパターンの通信を行う通信手段と、
前記通信手段によって行われる前記固定テストパターンの送受信において、その転送レートを最高速から低速側へと随時変化させることによって前記カメラ部と雲台部との間で行われる相互通信で可能な最高転送レートを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した最高転送レートで前記カメラ部と雲台部との間の制御情報の相互通信を行うように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする通信制御装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記検出手段は、電源が立ち上がった後に、前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴とする請求項４に記載の通信制御装置。
【請求項７】
前記カメラ部と雲台部間の相互通信は非同期シリアル通信であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信制御方式及び通信制御装置に係わり、例えば、２つのユニット間の通信制御方式に関するものであり、特に、２つのユニット間で行われる通信の転送レートを最適に設定するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、２つのユニット間で非同期シリアル通信を行い、データやコマンドを相互に送受することで、２つのユニットを連動させて動作させる技術が実用化されている。
【０００３】
例えば、前記２つのユニットとして、カメラ部と雲台部とを考える。これらのカメラ部と雲台部とを別体で構成し、これらを非同期シリアル通信ラインで接続して相互に通信することで、一つの雲台一体型カメラとして動作させるようにすることがある。
【０００４】
このような機器においては、同期式に比べて非同期通信の方が同期信号の分だけ通信ラインの本数が少ないというメリットが有るので、非同期接続が用いられている。
【０００５】
また、このような機器構成におけるメリットは、前記カメラ部若しくは雲台部を入れ換えることで、色々なバリエーションの雲台一体型カメラを自由に構成することができることである。
【０００６】
例えば、前記カメラ部を単焦点カメラやズームカメラとし、また前記雲台部としてパン動作のみ、チルト動作のみ、またはパン及びチルト動作の両方が可能なもので構成するようにすれば、前記カメラ部と雲台部とを使用用途に応じて任意に組み合わせることができるので、最適な機器を簡単に構成することができる利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来例では、例えばカメラ部として構成する機能の違いから、単焦点カメラでは安価で低機能なマイコンが使われている。このため、単焦点カメラの場合には、低クロックレートでしか動作することができない。
【０００８】
一方、ズームカメラではフォーカスやズームを制御するために高速で動作する高機能なマイコンが使われているので、ズームカメラの場合には高クロックレートでしか動作することができる。
【０００９】
前述のように、接続されるカメラによって動作可能なクロックレートが異なるので、カメラ部と雲台部との通信は、どのクロックレートでも動作可能なものが選択される。すなわち、低速で一般的に用いられる転送レートである９６００ｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐａｒ  ｓｅｃｏｎｄ）や１９２００ｂｐｓ等の低い固定値に設定されることになる。
【００１０】
これらの転送レートで各ユニット間の通信を行うよう構成されているため、各ユニット間では高速なデータのやり取り等を行うことができず、ユニット間の通信はできるだけ少ないデータ量の転送のみに限定しなくてはならないという問題点があった。
【００１１】
本発明は前述の問題点にかんがみ、複数のユニット間で行われる相互通信の速度を可能な限り高速で行うことができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信制御方式は、カメラ部と雲台部と間で行われる相互通信を制御する通信制御方式において、前記カメラ部と雲台部との間で所定の固定テストパターンの通信を行うとともに、その転送レートを最高速から低速側へと随時変化させることによって前記カメラ部と雲台部との間で行われる相互通信で可能な最高転送レートを検出し、前記検出した最高転送レートで前記カメラ部と雲台部との間の制御情報の相互通信を行うように制御することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の通信制御方式の他の特徴とするところは、前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の通信制御方式のその他の特徴とするところは、前記カメラ部と雲台部間の相互通信は非同期シリアル通信であることを特徴としている。
【００１５】
本発明の通信制御装置は、カメラ部と雲台部と間で行われる相互通信を制御する通信制御装置において、前記カメラ部と雲台部との間で所定の固定テストパターンの通信を行う通信手段と、前記通信手段によって行われる前記固定テストパターンの送受信において、その転送レートを最高速から低速側へと随時変化させることによって前記カメラ部と雲台部との間で行われる相互通信で可能な最高転送レートを検出する検出手段と、前記検出手段で検出した最高転送レートで前記カメラ部と雲台部との間の制御情報の相互通信を行うように制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の通信制御装置の他の特徴とするところは、前記検出手段は、前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の通信制御装置のその他の特徴とするところは、前記検出手段は、電源が立ち上がった後に、前記カメラ部から転送レートを最高速度から低速側に随時変化させながら固定テストパターンを送出するとともに、前記雲台部において受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、前記固定テストパターンを受信できた段階でその旨を前記カメラ部に応答するようにして前記カメラ部および雲台部間で行う相互通信の最高転送レートを決定することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の通信制御装置のその他の特徴とするところは、前記カメラ部と雲台部間の相互通信は非同期シリアル通信であることを特徴としている。
【００２４】
【作用】
本発明は前記技術手段よりなるので、複数のユニットが接続された時に、これらの複数のユニットのうちの或るユニットから、まず最高転送レートによって固定テストパターンが送信される。前記固定テストパターンが送信されると、前記固定テストパターンを送信したユニット以外のユニットは、受信レートを随時変化させながら前記固定テストパターンを受信し、その受信した固定テストパターンが本来受信すべき固定テストパターンと一致した時に、ボーレートが一致したことを前記送信側のユニットに通知する。
【００２５】
送信側のユニットにおいては、一定時間経過してもボーレートの合致通知を受信しない時は、送信中の固定テストパターンの送信ボーレートを随時下げて行くようにすることにより、ユニットの取り替えが行われた場合でも、最高速の転送レートによる相互通信を常に行うことが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の通信制御方式及び通信制御装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の通信制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、１００は第１のユニットとして示されたカメラ部であり、１２０は第２のユニットとして示された雲台部である。
【００２７】
１０１はレンズユニットであり、図示しないが前記レンズユニット１０１にはズーム及びフォーカスを行うためのモータが内蔵されている。
１０５はズーム及びフォーカス用モータを駆動するためのモータドライバーであり、カメラ制御部１１３によって制御されながら動作する。
【００２８】
１０２はアイリスであり、これもドライバー回路１０６を通してカメラ制御部１１３により制御される。
１０３はレンズユニット１０１から入力された光学像（被写体像）を電気信号に変換するためのＣＣＤであり、その前面に張り付けられた色フィルタにより、カラー映像信号が得られるようになっている。
【００２９】
１０７はタイミングジェネレータ（以後ＴＧと記す）であり、信号処理部１０９からの水平同期信号及び垂直同期信号により、前記ＣＣＤ１０３から映像信号を読み出すための各種タイミング信号を作成している。
【００３０】
また、１０４はＣＣＤ１０３から読みだした映像信号に対してゲイン調整を行うためのＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路である。前記ＡＧＣ回路１０４とＴＧ１０７は前記カメラ制御部１１３により制御され、シャッタースピード制御やＡＥ制御を行う。
【００３１】
１０８はＡＧＣ１０４から得られるアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するためのＡＤ変換器である。
１０９は信号処理部であり、前記信号処理部１０９では入力されたデジタル映像信号に対して１Ｈディレーラインを用いて３ライン分のデジタル映像信号を生成する。
【００３２】
そして、前記生成した３ライン分のデジタル映像信号から、マトリックス処理によりＲ、Ｇ、Ｂの各色信号を生成する。次に、これらのＲ、Ｇ、Ｂの各色信号を時分割多重し、更にホワイトバランス及びガンマ補正を行うとともに、色差マトリックス処理でＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｙの各色信号と輝度信号とを生成している。また、輝度信号Ｙに関しては水平及び垂直方向についてアパーチャ補正を行っている。
【００３３】
このようにして、信号処理部１０９で生成された色信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙは、次に、ＤＡ変換器１１０に与えられてアナログ信号に変換された後、エンコーダ回路１１１に供給される。
【００３４】
そして、前記エンコーダ１１１により、輝度信号Ｙには同期信号が加算される。更に、前記輝度信号Ｙに色信号が加算されることで、コンポジットビデオ信号が生成され、ビデオ出力端子１１５から外部に出力される。なお、前記信号処理部１０９における色差マトリックス係数やアパーチャ補正の強度等は前記カメラ制御部１１３から任意に設定できるようになっている。
【００３５】
１１２は、前記カメラ制御部１１３と外部の機器とが通信用入出力端子１１６を通して通信する際の制御を行う通信制御部であり、この通信制御部１１２を介して外部の機器（図示せず）からカメラ制御部１１３にコマンドやデータを送ることで、カメラ部１００及び雲台部１２０の制御を外部から行えるようになっている。
【００３６】
前記外部の機器からの制御は、カメラ部１００の制御に関してはコマンド及びデータをカメラ制御部１１３で解釈することで実行される。また、雲台部１２０の制御に関しては通信制御部１１２から受け取ったコマンド及びデータをカメラ制御部１１３が雲台コネクタ１１４を介して雲台制御部１２４に転送し、雲台制御部１２４で解釈することで実行される。なお、この時のカメラ制御部１１３と雲台制御部１２４との通信はシリアル非同期通信で行われる。
【００３７】
前記雲台制御部１２４は、前記カメラ制御部１１３を介して送られてくるコマンド及びデータに応じてモータドライバ１２１を介してモータ１２２の動作を制御する。これにより、図示しないメカ部分を動かすことができ、雲台部１２０のパン及びチルト動作が行われる。
【００３８】
次いで、１２３は図示しないメカ部分に取り付けられたリミットスイッチであり、メカ的な駆動限界点を検知するために取り付けられている。このスイッチ１２３によりメカ的な駆動限界点が検知されると、その情報は雲台制御部１２４からカメラ制御部１１３に送信され、通信制御部１１２及び通信用入出力端子１１６を介して外部機器まで通知される。
【００３９】
このような構成において、以下に本実施形態の通信制御方式について、図２及び図３の流れ図を用いて詳細に説明する。
図２は、雲台部１２０側の通信制御を示す流れ図であり、図３はカメラ部１００側の通信制御を示す流れ図である。
【００４０】
まず、電源が投入されると動作が開始され（ステップＳ２０１及びステップＳ３０１）、カメラ制御部１１３及び雲台制御部１２４は相互通信のためのシリアル非同期通信ポートの送受信転送レートを設定可能な最高速に設定する（ステップＳ２０２及びステップＳ３０２）。
【００４１】
次いで、カメラ制御部１１３は、あるテストパターンを固定データで雲台制御部１２４に送出する（ステップＳ３０３）。本実施形態においては、前記カメラ制御部１１３により送出されるテストパターンとして、ある固定コード列を数回繰り返すパターンによって構成している。しかし、このようなテストパターンは、単純な２バイトコードの繰り返しでもかまわない。
【００４２】
次に、前記テストパターン送出に対する応答が雲台制御部１２４から返って来るのを受信する処理を行う（ステップＳ３０４）。
次に、ステップＳ３０５において、前記送出したテストパターンに対する応答が有ったか否かを判断する。
【００４３】
この判断の結果、前記テストパターンに対する応答が返って来なければ、ステップＳ３０６に進み、一定時間が経過したか否かを判断する。この判断の結果、一定の時間が経過していなければ、ステップＳ３０３に戻り、同じ転送レートでテストパターンを送り続ける。
【００４４】
前記一定時間とは、雲台制御部１２４が転送レートを最高速から最低速まで変化させながらテストパターンを受信してチェックするのに必要な時間であり、接続可能な全ての雲台１２０の雲台制御部１２４の処理速度によって決まる値である。
【００４５】
一定時間が経過しても、前記雲台制御部１２４から応答が返って来ないと判断したら（ステップＳ３０６）、この転送レートでは通信が不可能であると判断して、次に、ステップＳ３０８に進んで、設定可能な転送レートの全てでテストパターンを送出したか否かをチェックする。
【００４６】
ステップＳ３０８のチェックの結果、全てのボーレートでテストパターンを送出していない場合には、ステップＳ３０７に進み、転送レートを一段階下げてステップＳ３０３に戻り、以後、前述したステップＳ３０３〜ステップＳ３０５を繰り返し行う。
【００４７】
以下同様に、一定時間経っても応答がなければ、設定可能な転送レートの全てでテストパターンを送出したかどうかをチェックして（ステップＳ３０８）、送出していない場合には、ステップＳ３０７に進んで転送レートを一段階づつ下げ、ステップＳ３０３〜ステップＳ３０５を繰り返し行うようにする。
【００４８】
このような処理を行った結果、もし、設定可能な転送レートの全てでテストパターンを送出し終えても、前記雲台制御部１２４から応答が返って来なければ、ステップＳ３０８からステップＳ３０２に戻って転送レートを最高速に設定し、前述したステップＳ３０２以降の処理を繰り返し行う。
【００４９】
一方、雲台制御部１２４では、テストパターンの受信処理を行い（ステップＳ２０３）、受信したデータと本来受信すべきテストパターンを構成する固定コード列とを比較し（ステップＳ２０４）する。
【００５０】
ステップＳ２０４の比較の結果、前記受信したテストパターンと本来受信すべきテストパターンを構成する固定コード列とが一致していなければステップＳ２０５に進み、設定可能な転送レートの全てでデータの受信をしたか否かをチェックする。
【００５１】
そして、設定可能な転送レートの全てでデータの受信を行っていなければ、ステップＳ２０６に進み、転送レートを一段階下げる処理を行う。この処理を終了した後でステップＳ２０３に戻り、前述したステップＳ２０３〜ステップＳ２０５の処理を繰り返し行う。
【００５２】
また、設定可能な転送レート全てで受信データとテストパターンとが一致しなければ、この転送レートでは通信が不可能であると判断し、カメラ制御部１１３が次の転送レートでテストパターンを送出してくるまでの時間待って（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５迄の処理を繰り返すようにする。
【００５３】
一方、ステップＳ２０４の判断の結果、前記受信したテストパターンと本来受信すべきテストパターンを構成する固定コード列とが一致している場合にはステップＳ２０８に進み、テストパターンの受信応答をカメラ側に送信する。
その後、ステップＳ２０９に進み、ボーレートを現状に固定し、通常の通信処理に移行する。
【００５４】
以上のテストパターン送受の処理は、カメラ制御部１１３及び雲台制御部１２４の両方共に、最高転送レートから徐々に下げてチェックして行くため、必ず双方が通信可能な最高転送レートにおいて雲台制御部１２４側でテストパターンが受信（ステップＳ２０４）される。
【００５５】
更に、テストパターン受信応答をカメラ制御部１１３に返送（ステップＳ２０８）することで、カメラ制御部１１３及び雲台制御部１２４の両方共に、最適転送レートを判断することができる。
【００５６】
この転送レートを固定にして、以下通常の通信プロセスを行う（ステップＳ２０９、ステップＳ３０８）ことで、双方が通信可能な最高転送レートで通常の通信を行うことができる。これにより、本実施形態の通信制御方式によれば、従来は行うことができなかった大容量のデータ通信等を良好に行うことができるようになる。
【００５７】
図４は、カメラ制御部１１３の構成を示すブロック図である。図４に示したように、カメラ制御部１１３は、データバス４４を介して結合されたＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３から成るマイコン４０によって構成されている。
【００５８】
図５は、雲台制御部１２４の構成を示すブロック図である。図５に示したように、前記雲台制御部１２４は、データバス５４を介して結合されたＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５０から成るマイコン５０によって構成されている。
【００５９】
前記ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３から成るマイコン４０、及び前記ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３から成るマイコン５０により、最高転送レート検出手段と、前記最高転送レート検出手段により検出した最高転送レートで相互通信を行うように制御する制御手段とが構成されている。
【００６０】
すなわち、前記ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３から成るマイコン４０により、テストパターン送信手段が構成され、前記ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３から成るマイコン５０により、前記テストパターン受信手段及び転送レート合致通知手段とが構成される。
【００６１】
前述したように、前記テストパターン送信手段は、相互通信の相手のユニットに任意の転送レートで固定テストパターンを送信する。
また、前記テストパターン受信手段は、受信レートを随時変化させながら前記テストパターン送信手段から送信される固定テストパターンを受信し、前記受信した固定テストパターンと本来受信すべき固定テストパターンとが一致するようにする。
【００６２】
前記転送レート合致通知手段は、前記テストパターン受信手段により受信した固定テストパターンが本来受信すべき固定テストパターンと一致した時に、転送レートが一致したことを前記送信側に通知する。
【００６３】
前記制御手段は、前記固定テストパターンを受信できた段階で、その旨を前記転送レート合致通知手段を介して前記カメラ制御部１１３側に応答を返すことにより、受信可能な最高転送レートを検知するように制御している。
【００６４】
本実施形態においては、前述のようにして最高転送レートを決定しているので、マイコン４０及び５０のクロックレートの違いにより、どのクロックレートでも動作可能な低レートを選択しないで、各マイコンマイコン４０及び５０を動作させることが可能な最高転送レートを決定して相互通信を行うことができる。
【００６５】
これにより、前記カメラ部１００と雲台部１２０との間で高速なデータのやり取りを行うことができ、これらの間における通信可能なデータ量を大幅に増やすことができる。
【００６６】
なお、前記実施形態においては、２つのユニット間で相互通信を行う場合について説明したが、本発明は２つのユニット間で行われる相互通信に限定されるものではなく、３つ以上のユニット間で相互通信を行う場合にも良好に適用することができる。
【００６７】
例えば、前記カメラ部１００にビデオプリンタを接続し、前記カメラ部１００、雲台部１２０及びビデオプリンタ間で相互通信行う場合に、前記ビデオプリンタがカラービデオプリンタであるか、モノクロビデオプリンタであるかにより相互通信の転送レートが異なるが、本発明によれば、可能な限りの高速通信を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、カメラ部と雲台部と間で行われる相互通信を制御する通信制御方式において、前記カメラ部と雲台部との間で所定の固定テストパターンの通信を行うとともに、その転送レートを最高速から低速側へと随時変化させることによって前記カメラ部と雲台部との間で行われる相互通信で可能な最高転送レートを検出し、前記検出した最高転送レートで前記カメラ部と雲台部との間の制御情報の相互通信を行うように制御するようにしたので、カメラ部と雲台部のそれぞれにおいて仕様が変わった場合でも、常に自動的に最高速の通信ボーレートで相互通信を常に行うことができるようになる。これにより、複数のユニット間で大量のデータを送受信することが可能となり、各ユニット間における制御精度及び制御速度を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示し、第１のユニットとして示されたカメラ部および第２のユニットとして示された雲台部の構成を示すブロック図である。
【図２】雲台部側の動作を示すフローチャートである。
【図３】カメラ部側の動作を示すフローチャートである。
【図４】カメラ制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】雲台制御部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
４０  マイコン
４１  ＣＰＵ
４２  ＲＡＭ
４３  ＲＯＭ
４４  データバス
５０  マイコン
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＡＭ
５３  ＲＯＭ
５４  データバス
１００  カメラ部
１０１  レンズユニット
１０２  アイリス
１０３  ＣＣＤ
１０４  ＡＧＣ
１０５  モータドライバ
１０６  ドライバ回
１０７  ＴＧ
１０８  Ａ／Ｄ変換器
１０９  信号処理部
１１０  Ｄ／Ａ変換器
１１１  エンコーダ
１１２  通信制御部
１１３  カメラ制御部
１１４  雲台コネクタ
１１５  ビデオ出力端子
１１６  通信用入出力端子
１２０  雲台部
１２１  モータドライバ
１２２  モータ
１２３  スイッチ
１２４  雲台制御部
【図１】
0003647142.tif 000002
【図２】
0003647142.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003647142.tif 000006