(57)【要約】【課題】安価に入手できる汎用装置を用いて、パーソナルコンピュータの逐次処理能力を超えて高速で送信される、大容量の画像データをパーソナルコンピュータに記憶できるようにする装置と方法を供する。【課題を解決するための手段】画像データを、分配器を用いて、高速記憶処理が可能な複数の一時記憶装置に同時に入力し記憶させる。一時記憶装置に一対一で接続された複数のパーソナルコンピュータが、所定のアドレス範囲のみを所定のタイミングで一時記憶装置から入力して記憶する。複数のコンピュータは、一時記憶装置のデータが更新される毎に、交互に所定のアドレス範囲の画像データを分配して入力をくりかえす。【選択図】  図５
2004265165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のコンピュータを備え、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する装置であり、
ゲート装置は、データの記憶開始時に記憶開始信号を出力し、
個々の一時記憶装置は、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度を持ち、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量であり、記憶開始信号が入力された時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされており、
前記の所定アドレスは、全部の一時記憶装置に共通に指定されており、
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々に記憶装置を内蔵し、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を所定の時間周期で入力して記憶装置に記憶するようにプログラムされており、
個々のコンピュータが一部のデータを入力するタイミングと、入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲が、コンピュータ毎にオフセットされており、
先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続していることを特徴とするデータの高速記憶装置。
【請求項２】
共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のカウンタと、複数のコンピュータを備え、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する装置であり、
ゲート装置は、データの記憶開始時に記憶開始信号を出力し、
個々の一時記憶装置は、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度を持ち、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量であり、記憶開始信号が入力された時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされており、
前記の所定アドレスは、全部の一時記憶装置に共通に指定されており、
個々のカウンタは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々の一時記憶装置に所定量のデータが記憶される毎にタイミング信号を出力し、
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置とカウンタに接続されており、個々に記憶装置を内蔵し、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を前記タイミング信号が出力される毎に入力して記憶装置に記憶するようにプログラムされており、
個々のカウンタがタイミング信号を出力するタイミングが、カウンタ毎にオフセットされており、
個々のコンピュータが入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲が、コンピュータ毎にオフセットされており、
先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続していることを特徴とするデータの高速記憶装置。
【請求項３】
共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のカウンタと、複数のコンピュータを備え、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する装置であり、
ゲート装置は、データの記憶開始時に記憶開始信号を出力し、
個々の一時記憶装置は、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度を持ち、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量であり、記憶開始信号が入力された時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされており、
前記の所定アドレスは、全部の一時記憶装置に共通に指定されており、
個々のカウンタは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々の一時記憶装置にデータが記憶される毎にインクリメントするカウンタ値を出力し、
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置とカウンタに接続されており、個々に記憶装置を内蔵し、カウンタ値に応じて、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を入力して記憶装置に記憶するようにプログラムされており、
個々のコンピュータが入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲が、コンピュータ毎にオフセットされており、
先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続していることを特徴とするデータの高速記憶装置。
【請求項４】
個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する方法であり、
単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度と、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量を持つ一時記憶装置を複数用意し、
個々の一時記憶装置を、記憶開始時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムしておき、
個々のコンピュータを、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を所定の周期で入力して記憶装置に記憶するようにプログラムしておき、
個々のコンピュータが一部のデータを入力するタイミングと、入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲を、コンピュータ毎にオフセットしておき、
先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとを実質的に連続させておくことを特徴とするデータの高速記憶方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、短時間に多量に取得されるデータをコンピュータに記憶する装置と方法に関する。正確には、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する装置と方法に関する。ここでいうデータの出力速度とは、単位時間あたりの情報量のことを言う。単位時間あたりの情報量が多いことを速度が速いという。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開２００２−５４９１１号公報に記載されるように、走行する自動車から道路面を撮影することで得られた画像データを記憶して道路表面のデータファイルを作成する技術が知られている。このデータファイルが得られると、道路表面のひび割れの程度や、道路に存在するマンホールの種類と位置や、道路表面にペイントされた各種の道路標識の鮮明さの程度等を把握しやすくなり、道路の維持管理に必要な負担が軽減される。
特開２００２−５４９１１号公報では、道路を撮影するためにラインカメラを使用する。このラインカメラは１ラインあたり４０９６個の画素を持ち、各画素が道路表面の１ｍｍ×１ｍｍの範囲を撮影する。１ラインあたり４０９６ｍｍの範囲を撮影する。各画素は２５６階調のグレースケールで路面の表面情報を記憶する。このラインカメラを秒速１ｍ（時速３．６ｋｍ）で移動させながら撮影をすると、毎秒の情報量は下記のものとなる。
・２５６階調で記憶するために、画素あたりの情報量は８ビット（１バイト）である。
・１ラインあたり４０９６画素を有するために、１ラインあたり約４キロバイトを必要とする。
・１ラインの幅は１ｍｍであり、秒速１ｍで移動するために、毎秒１０００ラインが得られる。
・従って、毎秒約４メガバイトとなる。
データの記憶装置としては、その後の処理や、記憶容量、価格等の観点から、汎用のパーソナルコンピュータが適している。コンピュータがデータを入力して記憶する速度は、通常、コンピュータの入出力装置や演算装置や記憶装置を接続するバスのデータ転送速度によって制約をうける。現状では、汎用パーソナルコンピュータのバスのデータ転送速度は約８メガバイトであり、これを上回る速度で送られてくるデータは記憶することができない。
先の計算例の場合、ラインカメラの移動速度が毎秒２ｍ（時速７．２ｋｍ）以下であれば、ラインカメラが出力するデータ速度がコンピュータで処理可能な範囲であるが、毎秒２ｍ以上になると、ラインカメラが出力するデータの速度がコンピュータで処理可能な速度以上となってしまう。
【０００３】
現状では下記の２つの要求、即ち、（１）走行する自動車から道路面を撮影する場合、他の自動車の走行を妨げないようにするために、毎秒２ｍ（時速７．２ｋｍ）以上で走行することが期待されており、（２）データの記憶用に汎用のパーソナルコンピュータを活用したいと言う要求をともに満たすことはできない。
高速度で送られる情報を低速度のコンピュータで記憶する場合、分配器と複数のコンピュータを用いれば、それに対応することができる。例えば、毎秒２４メガバイトで送られるデータを、毎秒８メガバイトで記憶するコンピュータで記憶する場合、３台のコンピュータを並列に用い、毎秒２４メガバイトのデータを分配器によって毎秒８メガバイトの３個のデータに分割して配分すればよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術では、特別に作成された分配器を必要とし、その価格が非常に高価であるという問題があった。
本発明はこの問題に鑑みてなされたものであり、安価に入手できる汎用装置を利用するだけで、汎用パーソナルコンピュータの処理速度を超えた速度で送られてくるデータを、汎用パーソナルコンピュータに記憶できるようにする装置と方法を供する。走行する自動車から撮影する場合についていえば、毎秒約８メガバイト以上の速度でデータが撮影されても、汎用パーソナルコンピュータに記憶することを可能とする装置と方法を供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】請求項１の発明は、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量（逐次処理速度）以上の速度で送られてくるデータを、安価な装置を利用して複数のコンピュータで分担して記憶する装置に関するものであり、以下の装置で構成される。即ち、本発明の装置は、共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のコンピュータとを備えている。
ゲート装置はデータの記憶開始時に記憶開始信号を出力する。個々の一時記憶装置は、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度を持つ反面、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量である。一時記憶装置は、ゲート装置から出力される記憶開始信号が入力された時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされている。一時記憶装置が記憶を開始する所定アドレスは、全部の一時記憶装置に共通に指定されている。
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々に記憶装置を内蔵している。個々のコンピュータは、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を所定の時間周期で入力して記憶するようにプログラムされている。個々のコンピュータが一部のデータを入力するタイミングと、入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲は、コンピュータ毎にオフセットされており、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとは実質的に連続している。
【０００６】
個々のコンピュータを個々にプログラムすることによって、データの入力タイミングと、入力するデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲を、コンピュータ毎にオフセットすることができる。また、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとを実質的に連続させることができる。
わかりやすくするために時間単位等を置き換え、３台のコンピュータで分担して記憶する場合について説明すると、○○時○○分○１秒に第１コンピュータが記憶し、○○時○○分○２秒に第２コンピュータが記憶し、○○時○○分○３秒に第３コンピュータが記憶し、○○時○○分○４秒に再度第１コンピュータが記憶するようにプログラムする。また、○○時○○分○１秒には第１コンピュータが一時記憶装置の００００から０９９９番地までのデータを記憶し、○○時○○分○２秒には第２コンピュータが一時記憶装置の１０００から１９９９番地までのデータを記憶し、○○時○○分○３秒には第３コンピュータが一時記憶装置の２０００から２９９９番地までのデータを記憶し、○○時○○分○４秒には第１コンピュータが一時記憶装置の３０００から３９９９番地までのデータを記憶するようにプログラムする。一時記憶装置の先頭アドレスが００００番地であって最終番地が９９９９番地である場合、一時記憶装置の９０００から９９９９番地までのデータを記憶した後には、００００番地から０９９９番地までにデータを記憶するようにする。この場合、最終番地（９９９９番地）と先頭番地（００００番地）は実質的に連続しているということができる。一時記憶装置の全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされているために、最終番地（９９９９番地）に記憶されたデータと先頭番地（００００番地）に記憶されたデータは連続している。
実質的に連続するとは、わずかなオーバラップまたはギャップを許容することを言う。特許請求の範囲を逃れんがために、わずかなオーバラップまたはギャップを設ける可能性があるのである。わずかなオーバラップがあっても分担して記憶することができ、その後の処理の段階でオーバラップの影響を除去することができる。わずかなギャップを設けるとデータの空白が生じるが、データの用途によってはわずかな空白が許容されることがある。
【０００７】
本発明では、データが本来の速度のままで、同時に複数の一時記憶装置に送信される。データを高速に出力する撮影装置と対にして、データを高速に記憶する一時記憶装置が市販されている。残念なことに一時記憶装置の記憶容量は小さく、もっぱら数枚の静止画像を記憶する程度の容量しかもたない。先に例示した道路表面のデータであれば、わずかな距離を撮影するだけで記憶容量が一杯になってしまう。
本発明の個々の一時記憶装置は、ゲート装置からの記憶開始信号が入力されると同時に、同一のアドレスからデータの記憶を開始する。これにより、同一時刻における記憶内容は、いずれの一時記憶装置においても同一となる。記憶容量が一杯になってしまうと、先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされている。上書き記憶されるまでの間に、一時記憶装置に記憶されたデータをコンピュータに転送して記憶することができれば、上書き記憶とデータ転送によって、記憶容量の制約から解放される。
個々のコンピュータは、接続された個々の一時記憶装置から、データの一部を所定の時間周期で入力して記憶するようにプログラムされている。プログラムによって、個々のコンピュータがデータを入力するタイミングはオフセットされている。また、コンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲は、コンピュータ毎にオフセットされており、複数のコンピュータを通算して考察すると、一時記憶装置から入力するアドレス範囲は連続している。個々のコンピュータの逐次処理速度を超えた速度で送られてくる場合でも、全てのデータはいずれかのコンピュータに入力されて記憶される。
【０００８】
請求項２に示されるように、カウンタを用いることによって、個々のコンピュータの逐次処理速度を超えた速度で送られてくるデータを、複数のコンピュータで分担して記憶する装置を構成することができる。この記憶装置は、共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のカウンタと、複数のコンピュータとを備える。
ゲート装置はデータの記憶開始時に記憶開始信号を出力する。個々の一時記憶装置は、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度を持つ反面、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量しか持っていない。個々の一時記憶装置は、記憶開始信号が入力された時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされている。記憶し始める前記所定アドレスは、全部の一時記憶装置に共通化されている。
個々のカウンタは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々の一時記憶装置に所定量のデータが記憶される毎にタイミング信号を出力する。
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置とカウンタに接続されており、個々に記憶装置を内蔵し、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を前記タイミング信号が出力される毎に入力して記憶装置に記憶するようにプログラムされている。
個々のカウンタがタイミング信号を出力するタイミングは、カウンタ毎にオフセットされている。また個々のコンピュータが入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲も、コンピュータ毎にオフセットされている。
順次データを入力するコンピュータの間では、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続しており、全てのデータはいずれかのコンピュータに入力されて記憶される。
【０００９】
この場合、個々のコンピュータにプログラムして個々のタイミングで入力と記憶処理を実行させるのに代えて、カウンタの方で入力と記憶処理を実行させるタイミングを指定する。タイミングの取り方の点を除外すると、請求項１の装置と同等に作動して同等の結果を達成する。
【００１０】
カウンタが出力する信号を、請求項３に示されるように、一時記憶装置にデータが記憶される毎にインクリメントするカウンタ値とすることもできる。本発明のデータの記憶装置は、共通のゲート装置と、複数の一時記憶装置と、複数のカウンタと、複数のコンピュータとを備えている。
個々のカウンタは、個々の一時記憶装置に接続されており、個々の一時記憶装置にデータが記憶される毎にインクリメントするカウンタ値を出力する。
個々のコンピュータは、個々の一時記憶装置とカウンタに接続されており、個々に記憶装置を内蔵し、カウンタ値に応じて、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を入力して記憶装置に記憶するようにプログラムされている。また、個々のコンピュータが入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲が、コンピュータ毎にオフセットされている。
順次データを入力するコンピュータの間では、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続しており、全てのデータがいずれかのコンピュータに入力されて記憶される。
本発明では、全てのカウンタのカウンタ値の出力タイミングを同一に設定する事ができる。その場合は、複数のカウンタを全て同一仕様とすることができる。
【００１１】
本発明はまた、個々のコンピュータが単位時間に入力して記憶することができる情報量以上の速度で出力されるデータを複数のコンピュータで分担して記憶する方法を創作した。
この記憶方法では、単位時間に出力されるデータを入力して記憶することができる高速処理速度と、データの全情報量を記憶することができない小記憶容量を持つ一時記憶装置を複数用意する。この一時記憶装置は市販されており、安価に購入することができる。個々の一時記憶装置には、記憶開始時にそれ以降に出力されるデータを所定のアドレスからアドレス順に記憶し始め、全記憶容量にデータが記憶された時以降は先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムする。個々のコンピュータには、一時記憶装置に記憶されたデータの一部を所定の周期で入力して記憶装置に記憶するようにプログラムしておく。個々のコンピュータが一部のデータを入力するタイミングと、入力する一部のデータを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲を、コンピュータ毎にオフセットしておき、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとを実質的に連続するよう設定しておく。個々のコンピュータは、所定の周期でデータを記憶するようにプログラムしておくが、その周期は所定量のデータが一次記憶装置に記憶される周期とする。一次記憶装置に記憶されるデータの出力速度が一定であれば、時間周期を一定にすることができる。
この方法によると、データは、複数のコンピュータのいずれかに記憶される。
【００１２】
【発明の実施の形態】最初に、次に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態０）カメラから、そのカメラで撮影された画像データが、コンピュータで記憶処理可能な速度以上で出力される。
（形態１）移動するラインカメラから、そのラインカメラで撮影された画像データが、コンピュータで記憶処理可能な速度以上で出力される。
（形態２）分配器は、データの送信元からのデータと、ゲート装置からの記憶開始信号を、複数の一時記憶装置に同時に出力する。
（形態３）一時記憶装置は、ゲート装置からの記憶開始信号を入力すると、データを記憶領域の先頭アドレスから記憶しはじめ、全記憶領域にデータが記憶されると、先頭アドレスに戻ってデータを上書き記憶する。
（形態４）１台の一時記憶装置に対して１台の汎用パーソナルコンピュータが接続されている。
（形態５）汎用パーソナルコンピュータは、入力部、演算部、メインメモリ、記憶部から構成されている。
（形態６）汎用パーソナルコンピュータの記憶部には、一時記憶装置からデータを入力する内容を定義した入力情報と、入力情報に対応するデータを記憶部に転送するデータ入力プログラムが記憶されており、データ入力プログラムは必要に応じて実行される。
（形態７）個々の一時記憶装置には、一時記憶装置に所定量のデータが記憶されたときに信号を出すカウンタが接続されている。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明を具体化したデータの高速記憶装置と高速記憶方法の実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施例では、移動するラインカメラから、そのラインカメラで撮影された画像データが、コンピュータで記憶処理可能な速度以上で出力される。
（第一実施例）
図１は、本発明の第一実施例に係わる、画像データの高速記憶装置の構成を示している。本実施例の画像データの高速記憶装置は、撮影を継続的に行って画像データを出力するラインカメラ２と、分配器４と、ゲート装置６と、複数の一時記憶装置８と、複数の汎用パーソナルコンピュータ１２から構成される。本実施例では、一時記憶装置８とパーソナルコンピュータ１２をそれぞれ３台ずつ使用しており、これらには識別のために各々に符号ａ，ｂ，ｃを付与しているが、各々の装置の構成は全て同じである。ラインカメラ２とゲート装置６は、分配器４に接続されている。分配器４は、ラインカメラ２とゲート装置６から入力された画像データや入出力命令を、全ての一時記憶装置８に同時に送信可能に接続されている。分配器４は、ディージーチェーン方式であっても良く、ラインカメラ２とゲート装置６から出力されるデータを全ての一時記憶装置８に同時に送信可能なケーブル接続が可能であれば、分配器４を省略することができる。１台の一時記憶装置８に対して１台のパーソナルコンピュータ１２が接続されて、データの送受信が可能となっている。
【００１４】
本実施例における、パーソナルコンピュータ１２の構成を図２に示す。パーソナルコンピュータ１２は、入力部１４，演算部１６、メインメモリ１８、記憶部２０から構成されており、これらは、バス２２に接続してデータや指令信号の送受信が可能となっている。
バス２２は、演算部１６の中の内部バスと、入力部１４と演算部１６とメインメモリ１８と記憶部２０とを接続する外部バスを総称しており、本実施例におけるバスの転送速度は、全て毎秒９メガバイトとなっている。
記憶部２０には、一時記憶装置から画像データを入力する内容を定めた入力情報２４と、入力情報２４に対応する画像データを記憶領域２８に入力する画像データ入力プログラム２６が記憶されており、画像データの記憶領域２８が確保されている。画像データ入力プログラム２６は、画像データの入力が行われる場合に、メインメモリ１８にロードされて演算部１６で実行される。
【００１５】
本実施例のラインカメラ２は、継続的に撮影を行って、毎秒１８メガバイトの画像データを送信する。画像データは、分配器４によって一時記憶装置８ａ、８ｂ、８ｃに同時に送信される。本実施例に於ける一時記憶装置のデータ容量は、１８メガバイトとなっている。一時記憶装置８ａ、８ｂ、８ｃは、毎秒１８メガバイトで画像データを記憶することができる。一時記憶装置８ａ、８ｂ、８ｃはラインカメラ２と対になって市販されており、安価に購入することができる。
画像データの記憶を開始する際には、ゲート装置６が分配器４に記憶開始信号を出力し、分配器４は全ての一時記憶装置８に対して記憶開始信号を同時に送信する。一時記憶装置８は、記憶開始信号を受信すると、一時記憶装置８の記憶領域の先頭アドレスから順次画像データを記憶し始める。一時記憶装置の記憶容量は１８メガバイトであり、分配器からは毎秒１８メガバイトの画像データが入力されるので、記憶開始から１秒で一時記憶装置８の全記憶容量に画像データが記憶される。以降に入力される画像データは、先頭アドレスから上書き記憶するようにプログラムされている。
記憶開始信号の入力と同時に全ての一時記憶装置８が画像データの一時記憶を開始することで、同一時刻に於いては、全ての一時記憶装置８の同一アドレスに同一の画像データが記憶されていく。
【００１６】
本実施例における、一時記憶装置８とパーソナルコンピュータ１２の間の画像データの入出力の概要を、図３を用いてさらに詳細に説明する。
３台のパーソナルコンピュータ１２ａ，１２ｂ、１２ｃは、記憶部２０の入力情報２４に、各々のコンピュータが一時記憶装置８から一部の画像データを入力するタイミングと、入力する一部の画像データを記憶している一時記憶装置８のアドレス範囲を記憶している。本実施例に於いては、３台のパーソナルコンピュータ１２が、一時記憶装置８の記憶領域を三等分してその一つずつを各々が入力するように入力情報２４に定義されている。
パーソナルコンピュータ１２ａは、入力情報２４ａによって、一時記憶装置８ａの先頭アドレスから記憶容量６メガバイトまでの領域Ａに一時記憶されている画像データを記憶するようにプログラムされている。パーソナルコンピュータ１２ａが、一時記憶装置８ａの領域Ａに一時記憶されている画像データを入力して記憶する最初のタイミングは、領域Ａに画像データが記憶された直後、即ち、一時記憶装置８が画像データを記憶し始めてから１／３秒後で、以後１秒経過する毎に一時記憶装置８ａの領域Ａに一時記憶されている画像データを入力して記憶することが定められている。
パーソナルコンピュータ１２ｂは、入力情報２４ｂによって、一時記憶装置８ｂの先頭からの記憶容量が６メガバイトを越える最初のアドレスから１２メガバイトまでの領域Ｂに一時記憶されている画像データを記憶するようにプログラムされている。パーソナルコンピュータ１２ｂが、一時記憶装置８ｂの領域Ｂに一時記憶されている画像データを入力して記憶する最初のタイミングは、領域Ｂに画像データが記憶された直後、即ち、一時記憶装置８が画像データを記憶し始めてから２／３秒後で、以後１秒経過する毎に一時記憶装置８ｂの領域Ｂに一時記憶されている画像データを入力して記憶することが定められている。
パーソナルコンピュータ１２ｃは、入力情報２４ｃによって、一時記憶装置８ｃの先頭からの記憶容量が１２メガバイトを越える最初のアドレスから１８メガバイト（最終アドレス）までの領域Ｃに一時記憶されている画像データを記憶するようにプログラムされている。パーソナルコンピュータ１２ｃが、一時記憶装置８ｃの領域Ｃに一時記憶されている画像データを入力して記憶する最初のタイミングは、領域Ｃに画像データが記憶された直後、即ち、一時記憶装置８が画像データを記憶し始めてから３／３秒後で、以後１秒経過する毎に一時記憶装置８ｃの領域Ｃに一時記憶されている画像データを入力して記憶することが定められている。
各々のパーソナルコンピュータ１２の画像データ入力プログラム２６は、上記の入力情報２４をもとに、所定のタイミング毎に、一時記憶装置８の所定の領域から画像データを入力して記憶装置２０の領域２８に記憶する。
先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続していることが理解される。
【００１７】
図４に、画像データが一時記憶装置８の先頭アドレスから最終アドレスにまで記憶されるまでの１秒間に、３台のパーソナルコンピュータ１２が分担して、画像データを三等分して入力して記憶する様子を、時系列で模式的に表す。
パーソナルコンピュータ１２は、通常、入力部１４から取り込んだ画像データをバス２２を経由して一旦メインメモリ１８に一時記憶し、その後にバス２２を経由して記憶部２０の画像データ記憶領域２８に記憶する。そのデータの転送記憶速度は、毎秒９メガバイトである。
図４（ａ）は、一時記憶装置８ａの領域Ａに画像データを記憶し、それをパーソナルコンピュータ１２ａへ転送して記憶する時間を示し、図４（ｂ）は、一時記憶装置８ｂの領域Ｂに画像データを記憶し、それをパーソナルコンピュータ１２ｂへ転送して記憶する時間を示し、図４（ｃ）は、一時記憶装置８ｃの領域Ｃに画像データを記憶し、それをパーソナルコンピュータ１２ｃへ転送して記憶する時間を示している。図４の横軸は時間を示す。
一時記憶装置８は毎秒１８メガバイトを記憶することから、１／３秒ごとに、領域Ａ、Ｂ、Ｃへの記憶が完了する。
コンピュータ１２は、毎秒９メガバイトで転送して記憶することから、２／３秒ごとに、領域Ａ、Ｂ、Ｃへ記憶された６メガバイトのデータの転送記憶処理を完了する。
図中のＡ１は、領域Ａに最初に記憶されることを示し、Ａ２は領域Ａに２回目に記憶（上書き記憶）されることを示している。その他も同様である。
各一時記憶装置は１／３秒で６メガバイトを記憶し（記憶速度１８メガバイト）、各パーソナルコンピュータは２／３秒で６メガバイトを記憶する（記憶速度９メガバイト）。
個々のコンピュータが一部の画像データを入力するタイミングは１／３秒づつオフセットされており、個々のコンピュータが記憶する画像データを記憶している一時記憶装置のアドレス範囲は６メガバイトづつオフセットされている。しかも、先のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の終端アドレスと、後のタイミングで入力するコンピュータが入力する一時記憶装置のアドレス範囲の先端アドレスとが実質的に連続しているために、毎秒１８メガバイトの速度で得られる画像データは、欠落なくいずれかのコンピュータに記憶される。
一般的には、ｎ＋１台のコンピュータを利用することによって、各コンピュータの処理速度のｎ倍の速度で送信されてくる画像データを記憶することが可能となる。
【００１８】
一時記憶装置８に画像データを記憶する時間に比較して、各々のパーソナルコンピュータ１２が画像データを入力して記憶するには、より長時間を要する。このため、常に複数のパーソナルコンピュータ１２が一時記憶装置にアクセスして画像データの入力と記憶を行っていることになる。しかしこれらの処理は、各々の一時記憶装置８と各々のパーソナルコンピュータ１２との間で独立に行われており、他の一時記憶装置８と他のパーソナルコンピュータ１２には影響を及ぼさない。また各々のパーソナルコンピュータ１２の画像データ入力プログラム２６が、画像データを入力するタイミングを制御していることにより、一時記憶装置８の画像データが更新されるごとに、新たな画像データの割り当てられた部分をくりかえし入力して記憶することができる。
【００１９】
このようにして、ラインカメラ２で取得された全ての画像データは、分配器４と一時記憶装置８を経ていずれかのパーソナルコンピュータ１２に分配して記憶される。全ての画像データが記憶された後、分配された画像データを再び編集して統合することで、元の画像データを連続して得ることができる。
【００２０】
（第二実施例）
図５は、本発明の第二実施例に係わる、画像データの高速記憶装置の構成を示している。第一実施例と同一のものについては、同一符号を付与して重複説明を割愛する。
本実施例の画像データの高速記憶装置は、ラインカメラ２と、分配器４と、ゲート装置６と、複数の一時記憶装置８と、複数の一時記憶装置８に一対一で接続された複数のカウンタ１０と、複数のパーソナルコンピュータ３０とから構成される。
【００２１】
本実施例では、一時記憶装置８と、カウンタ１０と、パーソナルコンピュータ３０をそれぞれ３台ずつ使用しており、これらには識別のために各々符号ａ，ｂ，ｃを付与しているが、同一名の場合、その装置の構成は同じである。１組の一時記憶装置８とカウンタ１０に対して、１台の汎用パーソナルコンピュータ３０が接続されており、相互にデータを参照したり、データと指令の入出力を行うことが可能となっている。
【００２２】
パーソナルコンピュータ３０の記憶部３２に記憶された入力情報３４には、各々のコンピュータが一時記憶装置８から入力する一部の画像データの、一時記憶装置８上のアドレス範囲がオフセットされている。本実施例に於いても、３台のパーソナルコンピュータ３０は、入力情報３４によって、一時記憶装置８の記憶領域を三等分した領域Ａ、Ｂ、Ｃの一つずつを各々が入力するように定義されている。データ入力プログラム３６が入力情報３４を読み込み、画像データの入力と記憶を行う。
【００２３】
カウンタ１０は、接続された一時記憶装置に所定量の画像データが記憶される毎にタイミング信号を出力する。個々のカウンタ１０がタイミング信号を出力するタイミングは、カウンタ毎にオフセットされている。本実施例に於けるカウンタ１０のタイミング信号の出力タイミングを、図６に示す。
カウンタ１０ａがタイミング信号を出力するタイミングは、一時記憶装置８の領域Ａの画像データが記憶された直後、即ち、画像データが一時記憶装置８の先頭アドレスから記憶を開始され始めてから１／３秒後である。記憶開始以降、同量の画像データが入力されている期間中は、１秒経過する毎にタイミング信号が発信される。カウンタ１０ｂがタイミング信号を出力するタイミングは、一時記憶装置８の領域Ｂの画像データが記憶された直後、即ち、画像データが一時記憶装置８の先頭アドレスから記憶を開始され始めてから２／３秒後であり、以後１秒経過する毎にタイミング信号が発信される。カウンタ１０ｃがタイミング信号を出力するタイミングは、一時記憶装置８の領域ｃの画像データが記憶された直後、即ち、画像データが一時記憶装置８の先頭アドレスから記憶を開始され始めてから１秒後であり、以後１秒経過する毎にタイミング信号が発信される。
各々のパーソナルコンピュータ３０の画像データ入力プログラム３６は、上記のタイミング信号が入力される度に、入力情報３４で定められたアドレス範囲から画像データを入力し記憶する。
【００２４】
本実施例の画像データの高速記憶装置は、タイミング信号を発信するカウンタ１０を設けたことにより、各々のパーソナルコンピュータ３０が画像入力タイミングをより正確に認識することができる。本実施例では、一時記憶装置８と、カウンタ１０と、パーソナルコンピュータ３０を３台ずつ使用しているが、より高速に送信される画像データを記憶するには、一時記憶装置８とカウンタ１０とパーソナルコンピュータ３０の台数を増やし、一時記憶装置８の記憶領域をより細かく等分したアドレス範囲を各々のコンピュータ３０が入力することで、対応することができる。
タイミング信号を発信するカウンタ１０を利用する方式によると、ラインカメラ２から出力されるデータの速度が変化する場合にも対応することができる。ラインカメラ２が所定時間間隔で撮影するのではなく、所定距離移動する毎に撮影する場合には、移動速度が速ければラインカメラ２から出力されるデータの速度が速くなり、移動速度が遅ければラインカメラ２から出力されるデータの速度が遅くなる。第２実施例によると、ラインカメラが毎秒１８メガバイトの画像データを出力する移動速度以下の任意の速度に対応して、複数のパーソナルコンピュータがデータを分担して記憶することができる。
上記では、個々の一時記憶装置８ａ，８ｂ，８ｃが、パーソナルコンピュータ３０に、オフセットされたタイミングでタイミング信号を通達する。これに代えて全部の一時記憶装置８が一斉にタイミング信号を通達するようにしてもよい。領域Ａ，Ｂ，Ｃの最終アドレスにデータが書き込まれる毎に、全部の一時記憶装置８が一斉にタイミング信号を通達する。この場合、パーソナルコンピュータ３０がタイミング信号の入力回数をカウントするようにプログラムしておき、パーソナルコンピュータ３０ａは１，４，７・・のカウント値をカウントすると領域Ａのデータを転送して記憶するようにプログラムしておき、パーソナルコンピュータ３０ｂは２，５，８・・のカウント値をカウントすると領域Ｂのデータを転送して記憶するようにプログラムしておき、パーソナルコンピュータ３０ｃは３，６，９・・のカウント値をカウントすると領域Ｃのデータを転送して記憶するようにプログラムしておく。
この方式は、一時記憶装置に所定量のデータが記憶される毎にインクリメントするカウンタ値を一時記憶装置からパーソナルコンピュータに出力するのに等しい。
一時記憶装置の分割領域数と、パーソナルコンピュータ台数は一致しなくても良い。前記したカウンタ値をＮ、一時記憶装置の分割領域数をＭ、パーソナルコンピュータ台数をＬとすると、ＮをＭで割った余りの領域数に記憶されているデータを、ＮをＬで割った余りの番号のパーソナルコンピュータに転送して記憶すればよい。
パーソナルコンピュータがカウント値を誤カウントすることを避けるためには、パーソナルコンピュータがタイミング信号を入力したときに、一時記憶装置にデータを書き込んでいるアドレス情報を参照することが有効である。アドレス情報から正しいカウント値を計算することができる。
【００２５】
（第三実施例）
本発明の第三実施例に係わる、画像データの高速記憶装置の構成を、図７に示す。先の実施例と同一の装置については、同一符号を付与し、重複説明を割愛する。本実施例の画像データの高速記憶装置は、ラインカメラ２と、分配器４と、ゲート装置６と、複数の一時記憶装置８と、複数の一時記憶装置８に一対一で接続された複数のカウンタ３８と、複数のパーソナルコンピュータ４０とから構成される。
【００２６】
本実施例における、一時記憶装置８からパーソナルコンピュータ４０への画像データの入力の概要を、図８を用いて説明する。
カウンタ３８は、接続された一時記憶装置８に所定量の画像データが記憶される毎にカウント信号を出力する。本実施例に於けるカウント信号は、一時記憶装置８に６メガバイト画像データが記憶されるごとに、初期値を１として、以降は値が１ずつ増分されて出力される。また、一定時間以上の画像データの記憶がない場合は、終了信号０を出力する。
【００２７】
パーソナルコンピュータ４０の記憶部４２に記憶された入力情報４４には、各々のコンピュータ４０が、一時記憶装置８から入力を開始するカウンタ値の配列と、一時記憶装置８上から入力を行うアドレス範囲がオフセットされている。
本実施例におけるパーソナルコンピュータ４０ａの入力情報４４ａには、入力を開始するカウンタ値として、初期値１で増分値が３ずつとなる配列が定義されている。又、一時記憶装置８の記憶領域を三等分した最初の領域Ａが、画像データ記憶領域２０ａに入力するアドレス範囲として定義されている。パーソナルコンピュータ４０ｂの入力情報４４ｂには、入力を開始するカウンタ値として、初期値２で増分値が３ずつとなる配列が定義されており、又、画像データ記憶領域２０ｂに入力するアドレス範囲として一時記憶装置８の記憶領域を三等分した中間の領域Ｂが定義されている。パーソナルコンピュータ４０ｃの入力情報４４ｃには、入力を開始するカウンタ値として、初期値３で増分値が３ずつとなる配列が定義されており、又、画像データ記憶領域２０ｃに入力するアドレス範囲として一時記憶装置８の記憶領域を三等分した最終の領域Ｃが定義されている。
【００２８】
データ入力プログラム４６は入力情報４４を読み込み、画像データの入力と記憶を行う。以下、図９の画像データ入力プログラムが行う処理のフローチャートを参照しつつ、さらに詳細に説明する。
画像データ入力プログラム４６は、画像データの入力が開始される前に、メインメモリ１８にロードされて実行される。画像データ入力プログラム４６は、入力情報４４をオープンし（ステップ２）、一時記憶装置８から画像データの入力を開始するカウンタ値の配列と、入力するアドレス範囲を認識する（ステップ４，６）。画像データ入力プログラムは、カウンタ３８からのカウント信号の出力を待ち受け、信号を受信すると（ステップ８）、このカウント信号が、画像データ入力の開始を示すカウント信号なのか否かを入力情報４４の配列と比較して判定する（ステップ１２）。画像データの入力開始を示すカウント信号である場合は、一時記憶装置８から所定の入力アドレス範囲の画像データを入力し（ステップ１４）、画像データ記憶領域２０に記憶する（ステップ１６）。すべてのパーソナルコンピュータ４０が画像データの入力と記憶を繰り返すことで、全ての画像データは、いずれかのパーソナルコンピュータ４０に記憶される。この処理は、画像データ終了信号の０を受け取るまで、くりかえされる（ステップ１０）。
【００２９】
本実施例に於ける画像データの高速記憶装置では、全てのカウンタ３８は、接続された一時記憶装置８に所定のデータ量が記憶された時に、同じ形式のカウンタを出力すればよい。そこで、制御プログラムの内容まで含めて、同一のカウンタを使用する事ができる。また、パーソナルコンピュータ４０についても、入力情報４４に使用するカウント値の配列と入力アドレス範囲をオフセットすれば、それ以外の装置の構成は、同一仕様にすることができる。このため、装置の拡張や仕様の変更が容易であり、より短時間で大量に発生するデータにも対応することができる。
カウンタ値は、一時記憶装置８のアドレスであってもよい。コンピュータの側に、記憶処理を開始させるカウンタ値がアドレス単位で記憶されていれば良い。図８の領域Ａの終端アドレスまでデータを記憶したときにカウンタ３８が終端アドレスを出力し、コンピュータ４０ａの記憶装置４４ａに終端アドレスが記憶されていれば、領域Ａの終端アドレスまでデータを記憶したときに、コンピュータ４０ａに領域Ａに記憶されたデータが記憶される。
前記したように、一時記憶装置に所定量（１ビットでも１バイトでも良い）のデータが記憶される毎にタイミング信号を出力するようにし、それをパーソナルコンピュータでカウントするようにしても良い。このようにしても、実質的には一時記憶装置がカウンタ値を出力するのに等しくなる。
この方式によっても、ラインカメラ２から出力されるデータの速度が変化するのに対応することができる。ラインカメラ２が所定時間間隔で撮影するのではなく、所定距離移動する毎に撮影する場合には、移動速度が速ければラインカメラ２から出力されるデータの速度が速くなり、移動速度が遅ければラインカメラ２から出力されるデータの速度が遅くなる。第３実施例によると、ラインカメラ２が毎秒１８メガバイトの画像データを出力する移動速度以下の任意の速度に対応して、複数のパーソナルコンピュータがデータを分担しながら記憶することができる。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例では、データの送信元をラインカメラであるとしたが、任意の撮影装置やその他の大容量の記憶装置から送信される画像データや音声データ等についても、同様の記憶装置と記憶方法を適用することが可能である。また、一時記憶装置から各々のパーソナルコンピュータが転送を行うアドレス範囲は実施例では固定されているが、一時記憶装置の全記憶容量をパーソナルコンピュータの接続台数で配分する関係によって、パーソナルコンピュータに転送する一時記憶場所のアドレス範囲を変更することも可能である。また、パーソナルコンピュータとその他の装置の接続方法は、装置の構成によって変更が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本願発明の画像データの高速記憶装置と高速記憶方法によると、安価に入手できる汎用装置を利用するだけで、汎用パーソナルコンピュータの逐次処理速度を超えた速度で送られてくるデータを、汎用パーソナルコンピュータに記憶できるようにする装置と方法を供することができる。
本願発明の記憶装置と記憶方法は、仕様の変更や拡張が容易であるため、様々な速度で送られるデータに対応することができる。走行する自動車から撮影する場合についていえば、他の自動車の走行を妨げない速度で走行して撮影された画像データであっても、汎用パーソナルコンピュータに記憶することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例における、画像データの高速記憶装置の構成を模式的に示す図。
【図２】本発明の第一実施例における、パーソナルコンピュータの構成を模式的に示す図。
【図３】本発明の第一実施例における、一時記憶装置からパーソナルコンピュータに入力される画像データのアドレス範囲と入力のタイミングを模式的に示す図。
【図４】本発明の第一実施例における、一時記憶装置からパーソナルコンピュータへの画像データの転送を時系列で模式的に示す図。
【図５】本発明の第二実施例における、画像データの高速記憶装置の構成を模式的に示す図。
【図６】本発明の第二実施例における、一時記憶装置からパーソナルコンピュータに入力される画像データのアドレス範囲と、カウンタから出力されるタイミング信号を模式的に示す図。
【図７】本発明の第三実施例における、画像データの高速記憶装置の構成を模式的に示す図。
【図８】本発明の第二実施例における、一時記憶装置からパーソナルコンピュータに入力される画像データとカウンタからパーソナルコンピュータに送信されるカウント値を模式的に示す図。
【図９】本発明の第三実施例における、画像データ入力プログラムのフローを模式的に示す図。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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