(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＰＳを撮像携帯機器に備え、機器間で連携動作をさせることによって新しい付加価値の創出を図る。また、携帯機器毎にＧＰＳデータを取得して、機器間の情報共有を行う場合の電力消費を低減する。【解決手段】互いに無線通信可能な親機と子機で構成され、親機、子機にはそれぞれ位置情報を取得する手段を備える。さらに、親機は被写体を撮像する撮像手段を備え、子機は被写体として前記親機に撮像される撮像システムであって、親機と子機の位置情報から両機の相対距離を算出する手段を備え、算出された相対距離に基づいて前記親機の撮像条件を制御する手段を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに無線通信可能な親機と子機で構成され、
前記親機、前記子機は、それぞれ位置情報を取得する手段を備え、
前記親機は被写体を撮像する撮像手段を備え、
前記子機は被写体として前記親機に撮像される撮像システムであって、
前記親機は、前記子機との相対距離を算出する手段を備え、
前記算出された相対距離に基づいて前記親機の撮像条件を制御する手段を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記撮像条件制御手段は、前記算出された相対距離に基づいて、シャッター速度を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記撮像条件制御手段は、前記算出された相対距離に基づいて、撮像フレームレートを変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記撮像条件制御手段は、前記算出された相対距離に基づいて、前記無線送信電力パワーを変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記撮像条件制御手段は、前記算出された相対距離に基づいて、前記親機と前記子機の距離情報をユーザーに告知する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を高品位に撮像するための撮影機能に関する。より具体的には被写体と撮像装置の位置関係に基づいて撮像パラメータを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面で高品位な動画像を描画可能としたＨＤＴＶの普及とともに、撮像センサの高精細化によって、ＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ビデオカメラや多画素デジタルカメラの市場台頭が著しい。加えて、半導体メディアの大容量化、ローコスト化が急激に進展するとともに、高速の無線通信網の確立によって、インターネット接続のストレスフリー化、高精細映像データの交換が容易になっている。こうした背景にあって、複数携帯機器を連携させて、新たな付加価値を創出する潮流が押し寄せている。
【０００３】
一方、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）においては、対応アンテナの小型化、衛星電波の受信感度向上、測位演算処理の高速化によって、民生レベルでも高精度の位置情報を瞬時に得られる測位ユニットが安価に実現され、携帯機器に組み込まれている。
【０００４】
特許文献１には、ＧＰＳを備えた携帯機器において、無線通信網としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を利用することによって、現在位置情報を複数の携帯機器間で共有する技術が開示されている。ＧＰＳ機能を備えた機器機器固有の測位状況に依存するＧＰＳデータの欠落や測定精度の変動を補正する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６２３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、携帯機器におけるＧＰＳデータの活用機会が増大するにつれて、現在位置情報の共有に留まらず、ＧＰＳデータの新たな活用のニーズが高まっている。特に、ＧＰＳを他のアプリケーション、特には撮像携帯機器との連携によって新しい使い方を創出する潮流がある。
【０００７】
また、他のアプリケーションとの連携を踏まえると、前述の先行技術では、携帯機器Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信網をアウトドアで常時確保するために、無線送信パワーに多大な電力消費を要するので、小型筐体の内部発熱やバッテリ持ち時間低下という課題が顕在化している。
【０００８】
そこで本発明は、携帯機器が取得するＧＰＳデータを相互活用し、被写体の撮影を支援する新たな撮像機能を提供することを目的とする。さらに、前記撮像支援に必要な通信網を適切に確保する無線パワーマネジメントの提供をも併せて解決を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
互いに無線通信可能な親機と子機で構成され、
前記親機、前記子機は、それぞれ位置情報を取得する手段を備え、
前記親機は被写体を撮像する撮像手段を備え、
前記子機は被写体として前記親機に撮像される撮像システムであって、
前記親機は、前記子機との相対距離を算出する手段を備え、
前記算出された相対距離に基づいて前記親機の撮像条件を制御する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、フィールドで移動量の大きい被写体を撮影する際に、カメラのシャッター速度や撮像フレームレートを自動で切り換えることができるので、被写体の動きに最適な撮像モードで撮影するアシスト効果が得られる。
請求項４記載の発明によれば、互いに無線通信可能な機器間の送信パワーを最適制御するので、筐体内部温度上昇を抑え、携帯機器のバッテリ持ち時間を延長する効果が得られる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、互いに無線通信可能な機器間の距離情報をユーザーにアナウンスできるので、撮影フィールド上の無線カバー範囲を定量的に把握できることから、撮影システムの通信エラー、不用意な送信電力の増大を抑制する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る動作フローチャート
【図２】本発明に係る撮像装置（親機）の機能ブロック図
【図３】本発明に係る撮像装置（子機）の機能ブロック図
【図４】本発明に係る別の実施例の動作フローチャート
【図５】本発明に係るシステムコントローラの機能説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、図２ならびに図３に示す撮像システムに適用される。
【実施例１】
【００１５】
＜撮像装置（親機）構成要素及び一連の動作＞
以下、第一の実施形について図面を用いて詳述する。本実施形は、無線通信による相互通信機能を備えた親機ならびに子機において適用される。
【００１６】
図２に親機の機能ブロック図を示す。図２において、２０４は光学レンズユニットであり、前玉レンズ２０１、ズームレンズ２０２、絞り２０３等で構成される。また、露出制御部２０５、レンズ制御部２０７、撮像センサ２０８、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）ドライバ２０６、カメラプロセッサ２０９を備えている。また、メモリ２２２、メモリ制御部２２１、オーディオビデオプロセッサ２２７、マイク／スピーカ２３１、表示部２２６、表示制御部２２５、無線インタフェース（以下、「無線Ｉ／Ｆ」と記す）２３０、操作部２２９、システムコントローラ（ＣＰＵ）２２８を備えている。また、ストレージコントローラ２２３を備え、フラッシュメモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記録ストレージ２２４へのデータ蓄積または再生機能を担う。さらにまた、２１１は方位センサ、２１２はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）測位ユニットである。
【００１７】
図２の全体構成ならびに基本動作を説明する。
【００１８】
システムコントローラ２２８は中央演算処理機能（ＣＰＵ）を備え、データバスライン２２０を介して、操作部２２９からユーザー指定コマンドを受信実行する。あるいは、カメラプロセッサ２０９やストレージコントローラ２２３を介して、撮像制御や記録ストレージの制御を担う。また、所定のプログラムを実行することにより、撮像装置全体システムを統括する。
【００１９】
無線Ｉ／Ｆ２３０は、周知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準じた無線インタフェース機能を備える。操作部２２９はユーザーインタフェースであり、撮像を行なう際のシャッターボタンやズームボタン、電源ＯＮ／ＯＦＦ、撮像記録開始／停止など、メニューセレクトあるいはキースイッチ等、スイッチ群によって構成されている。表示部２２６は、表示制御部２２５によって駆動され、撮像動作モード、撮像映像もしくは再生映像のモニタ機能、ユーザーへの様々な管理情報の表示、または操作コマンド指示等を受けるインタフェースである。
【００２０】
メモリ２２２はデータバスライン２２０を介して各機能ブロックでタイム・シェアされるメモリであり、ＲＯＭまたはＲＡＭによって構成される。メモリ２２２は、システムコントローラ２２８からメモリ制御部２２１を経由してデータの書き込み、読み出しが制御される。
【００２１】
次にカメラ系の動作を説明する。前玉レンズ２０１が固定され、鏡筒内で移動自在なズームレンズ２０２等で構成された光学系２０４を介して、ユーザー所望の画角制御がなされる。絞り２０３は露出制御２０５によって適宜光量制御される。被写体は、前述の光学系を経てセンサ２０８にて結像される。センサ２０８はＣＭＯＳで構成され、受光部に発生した蓄積電荷の分布に光電変換する。ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）ドライバ２０６は、カメラプロセッサ２０９で生成されたタイミング信号に基づいて、所定のフレームレートでセンサ２０８を駆動する。カメラプロセッサ２０９は、入力信号レベル制御、アナログ／デジタル変換、色分離、階調補正、ホワイトバランス調整等、周知のカメラ信号処理がなされる。
【００２２】
続いて撮像データを記録するレコーダ動作について説明する。マイク２３１から得られる音声信号は、カメラ系から得られる撮像データと合わせて映像データが生成される。得られた映像データは、メモリ２２２を介し、オーディオビデオプロセッサ２２７によって圧縮符号化処理される。ここでは、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  ２）あるいは、Ｈ．２６４など、規格化されたフォーマットに準じたエンコード／デコード処理がなされる。
【００２３】
続いて、圧縮処理された映像データは、ストレージコントローラ２２３を介して、記録ストレージ２２４に記録される。記録ストレージは、フラッシュメモリやハードディスクドライブ等の記録メディアである。
【００２４】
一方、記録ストレージ２２４からの再生データは、映像圧縮伸長プロセッサ２２７によって復号処理がなされる。再生映像は、表示制御部２２５によって駆動され、表示部２２６にモニタ表示される。表示部２２６は、たとえば液晶表示器あるいは有機発光デバイス等の携帯端末用小型パネルであり、スピーカ２３１によって音声モニタ機能も備える。あるいは不図示のＩ／Ｆを介して所定の再生信号を撮像装置外部に出力される。
【００２５】
方位センサ２１１は、周知のＭＩ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）素子等で構成され、地磁気を検出して方位情報を演算出力する。ＧＰＳ２１２は、不図示のアンテナから複数の衛星データを受信し、復調処理、演算処理機能を備え、現在位置情報を出力する。
【００２６】
＜撮像装置（子機）構成要素及び一連の動作＞
図３を用いて、子機の機能ブロック構成を説明する。本撮像システムによれば、被写体に子機を装着することが可能で、被写体近傍の音声信号、位置情報、方位情報を子機が取得し、無線伝送で親機に伝送する機能を備える。図３に子機の機能ブロック構成を示し、３０１はマイク、３０２はＧＰＳ、３０３は方位センサ、３０４は無線通信データ転送、３０５は音声処理、３０６はコントローラ、３０７はメモリ、３０８は操作・表示ユニット、３０９は電源である。
【００２７】
マイク３０１と音声処理３０５によって取得された音声信号は、コントローラ３０６で所定のエンコード処理がなされた後、無線通信３０４によって、親機に無線伝送される。無線通信データ転送３０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準じ、親機の無線インタフェース２３０とデータ授受を担う。また、親機と同様に、ＧＰＳ３０２、方位センサ３０３によって取得された位置情報ならびに方位情報は、メモリ３０７に一時蓄積され、適宜、親機に無線伝送する機能を備える。電源３０９は、バッテリならびに充電機能を備えた電源ブロックであり、子機の携帯運用を可能にする電力供給を担う。操作・表示ユニットは３０８、タッチパネルによるユーザー操作コマンド機能を備えた表示モニタであり、子機の動作状態ならびに親機との通信データをモニタする。
【００２８】
＜本実施系の動作フロー説明＞
図１は、本実施形における撮像システムの動作フローを示す図である。図１を用いて、具体的動作を説明する。
【００２９】
○ステップ１０１：子機の位置情報Ｘを取得
システムコントローラ２２８は、無線インタフェース２３０を介して、子機の位置情報を取得する。
【００３０】
○ステップ１０２：親機の位置情報Ｙを取得
システムコントローラ２２８は、親機本体システムのＧＰＳ２１２より、位置情報を取得する。
【００３１】
○ステップ１０３：相対距離Ｄを算出
システムコントローラ２２８は、取得した位置情報Ｘ、位置情報Ｙから、ＸとＹの相対距離Ｄを算出する。算出された相対距離Ｄは、親機の表示部に撮像データの一部としてモニタ表示する。
【００３２】
○ステップ１０４：判定
システムコントローラ２２８は、算出された相対距離Ｄを閾値Ｔｈ１と比較する。本実施系のＴｈ１は、親機・子機の無線通信可能距離（１００ｍ）の７０％に初期設定されている。Ｄ＞Ｔｈ１（＝７０ｍ；初期値）が真ならば、ステップ１０５に移る。それ以外（Ｄ≦Ｔｈ１）ならば、ステップ１０６に移る。
【００３３】
○ステップ１０５：子機／親機に警告表示
システムコントローラ２２８は、親機の表示部２２６、さらには子機の表示ユニット３０８に、距離オーバーによる無線通信エラーの可能性があることを事前警告する。警告表示の仕方は、表示部に表した相対距離Ｄの表記色を変え、文字サイズを拡大する。子機においては、不図示のバイブレータやスピーカ等で警告表示してもよい。
【００３４】
○ステップ１０６：相対距離Ｄの時間変化ΔＤを算出
システムコントローラ２２８は、ステップ１０３で算出された相対距離Ｄについて、単位時間あたりの変化量ΔＤを算出する。
【００３５】
○ステップ１０７：判定
システムコントローラ２２８は、算出された時間変化ΔＤを閾値Ｔｈ２と比較する。本実施系のＴｈ２はジョギング相当スピード（３ｍ／ｓ）に初期設定されている。ΔＤ＞Ｔｈ２（＝３ｍ／ｓ；初期値）が真ならば、ステップ１０８に移る。それ以外（Ｄ≦Ｔｈ２）ならば、ステップ１０９に移る。なおＴｈ２は、撮像光学系のズーム倍率に応じて変化するよう設定されており、高ズーム倍率側ではＴｈ２値は低く、低ズーム倍率側では、Ｔｈ２は高く制御される。これは、低ズーム倍率（ワイド映像）の方が子機の位置変化に対して映像パラメータ制御が敏感である為である。
【００３６】
○ステップ１０８：高速シャッター撮影
システムコントローラ２２８は、カメラプロセッサ２０９を制御して、高速シャッター撮影モードに設定して処理を終了（エンドに移行）する。
【００３７】
○ステップ１０９：通常シャッター撮影
システムコントローラ２２８は、カメラプロセッサ２０９を制御して、通常シャッター撮影モードに設定して処理を終了（エンドに移行）する。
【００３８】
以上詳述したとおり、本実施形では親機と子機の相対距離を監視することによって、無線通信のカバー範囲を越える可能性がある場合にユーザーに事前警告して注意を促す効果が得られる。また、被写体に装着された子機の移動速度に基づいて、撮像パラメータを自動制御することができるので、ユーザーが特別の操作を意識することなく高速で移動する被写体を的確に捉える撮像モードを設定できる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態について図面を用いて説明する。第二の実施形態では、親機と子機の相対距離に基づいて積極的な通信マージンの確保を行う無線パワーマネジメントを備えるとともに、子機の動的変化に対して撮影フレームレートを最適制御する機能を実現することができる。
【００４０】
＜本実施系の動作フロー説明＞
図４は、本実施形における撮像システムの動作フローを示す図である。図１を用いて、具体的動作を説明する。
【００４１】
○ステップ４０１：子機の位置情報Ｘを取得
システムコントローラ２２８は、無線インタフェース２３０を介して、子機の位置情報を取得する。
【００４２】
○ステップ４０２：親機の位置情報Ｙを取得
システムコントローラ２２８は、親機本体システムのＧＰＳ２１２より、位置情報を取得する。
【００４３】
○ステップ４０３：相対距離Ｄを算出
システムコントローラ２２８は、取得した位置情報Ｘ、位置情報Ｙから、ＸとＹの相対距離Ｄを算出する。算出された相対距離Ｄは、親機の表示部に撮像データの一部としてモニタ表示する。
【００４４】
○ステップ４０４：子機／親機の無線パワー制御
システムコントローラ２２８は、算出された相対距離Ｄに基づいて、親機ならびに子機の無線送信出力を制御する。すなわち、相対距離Ｄに応じて無線送信パワーを比例制御させる。相対距離Ｄが小さければ、親機子機双方の無線電力をローパワーに制御できるので、電力消費を抑える効果が得られる。また、相対距離Ｄが急激に増加しても、無線電力をハイパワー制御できるので、不測の変化に対して、通信線路をできるだけ損なわないフェイルセーフの効果が得られる。
【００４５】
○ステップ４０５：相対方位ｄの時間変化Δｄを算出
システムコントローラ２２８は、親機子機の方位センサ出力情報に基づいて、位相差Δｄを算出する。
【００４６】
○ステップ４０６：判定
システムコントローラ２２８は、算出された位相差Δｄを閾値Ｔｈ３と比較する。親機、子機どちらかの筐体の方位だけが変化している場合（Δｄ＞Ｔｈ３）、被写体に動的変化があると判定する。そうでない場合（Δｄ≦Ｔｈ３）、親機と子機の向きが同期しているとみなし、子機の動的変化は少ないと判断する。
【００４７】
○ステップ４０７：高フレームレート撮影
システムコントローラ２２８は、カメラプロセッサ２０９を制御して、高速フレームレート撮影モードに設定して処理を終了（エンドに移行）する。
【００４８】
○ステップ４０８：通常フレームレート撮影
システムコントローラ２２８は、カメラプロセッサ２０９を制御して、通常フレームレート撮影モードに設定して処理を終了（エンドに移行）する。
【００４９】
以上詳述したとおり、本実施形では親機と子機の相対距離を監視することによって、無線通信のカバー範囲を越える可能性がある場合にユーザーに事前警告して注意を促す効果が得られる。また、被写体に装着された子機の移動速度に基づいて、撮像パラメータを自動制御することができるので、ユーザーが特別の操作を意識することなく高速で移動する被写体を的確に捉える撮像モードを設定できる。
【００５０】
＜本実施系１、２におけるシステムコントローラの機能構成＞
図５は、撮像装置（親機）のシステムコントローラ２２８で実現される主な機能を説明する図である。
【００５１】
親機と子機を用いた本実施系システムは、各機のＧＰＳと方位センサから得られた位置情報５０１、５０２は相対距離算出部５０５に入力される。また、方位情報５０３、５０４は相対方位算出部５０６に入力される。相対距離算出部５０５は、親機、子機の位置情報から両機の距離を算出する。また、相対方位算出部５０６は、親機、子機の方位情報から両機の向きの位相差を算出する。親機と子機の向きが同期していれば、被写体の動的変化は少ない。一方、どちらか片方の方向だけが変化する場合、被写体もしくはカメラ部の動的変化が大きいと判断する。
【００５２】
相対距離判定部５０７は、親機と子機の相対距離ならびに方位差情報より、所定の閾値判定を行う。被写体の移動が大きいと判断した場合、撮影モード制御５０８を機能させる。あるいは、親機と子機の相対距離が無線通信カバー範囲を超えそうな場合、ユーザーに告知するとともに（５１０）、無線送信パワーをアップする処理（５０９）を行って、無線通信のカバーマージンを確保することができる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０４  光学レンズ群
２０８  センサ
２０９  カメラプロセッサ
２１１  方位センサ
２１２  ＧＰＳ
２２０  データバス
２２１  メモリ制御部
２２２  メモリ
２２３  ストレージコントローラ
２２４  記録ストレージ
２２５  表示制御部
２２６  表示部
２２７  オーディオビデオプロセッサ
２２８  システムコントローラ（ＣＰＵ）
２２９  操作部
２３０  無線インタフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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