カメラネットワークシステム、表示装置、カメラ
【課題】ネットワーク上に接続された複数のカメラを、制御信号の通信量を増大することなく制御するカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラを提供すること。
【解決手段】複数のカメラ１０と、カメラ１０が撮影した映像を表示する表示装置２０とを有するカメラネットワークシステム１００において、表示装置２０は、カメラ１０の動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段１２と、動作モードを指定する制御信号を複数のカメラ１０に同報送信する送信手段２３と、を有し、カメラ１０は、動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段１２と、受信した制御信号に基づき動作モードテーブルを参照し、動作モードに基づき当該カメラを制御する制御部１３と、を有することを特徴とする。
【解決手段】複数のカメラ１０と、カメラ１０が撮影した映像を表示する表示装置２０とを有するカメラネットワークシステム１００において、表示装置２０は、カメラ１０の動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段１２と、動作モードを指定する制御信号を複数のカメラ１０に同報送信する送信手段２３と、を有し、カメラ１０は、動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段１２と、受信した制御信号に基づき動作モードテーブルを参照し、動作モードに基づき当該カメラを制御する制御部１３と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラが撮影した映像を表示するカメラネットワークシステム等に関し、制御信号の通信時間を短縮したカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転席からの視線移動を最小限に抑え周囲や死角領域を視認するため、車両に複数のカメラを搭載しセンタークラスター等に設置したモニタに、撮影された画像を表示することがある。搭載するカメラの数が少ない場合は、切り替えスイッチを介してモニタと各カメラを接続し、切り替えスイッチを制御することで所望の画像を表示することができる。しかしながら、各カメラとモニタ（少なくとも切り替えスイッチまで）は専用線で接続する必要があるため、カメラの数が増大すると配線の取り回しのためのコストが上昇したり、車両重量が増大してしまう。
【０００３】
そこで、カメラとモニタ間の接続をネットワーク化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１１（ａ）は、特許文献１に記載されたカメラネットワークの概略図を示す。図１１（ａ）のカメラネットワークでは、モニタと複数のカメラを１本の本線を介して接続し、１本の本線に映像信号と制御信号を重畳して送信するので、カメラの数が増えても１本の配線で複数のカメラを接続することができる。そして、モニタ側は接続する（映像を表示する）カメラの識別番号等を一斉に送信し、識別番号に一致するカメラはアナログスイッチをオンにしてネットワークに接続し映像信号をモニタに送信する。
【０００４】
また、カメラネットワークに接続されたサーバが、カメラとそのカメラが映像信号を送信するモニタの組み合わせを制御する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図１１（ｂ）は、特許文献２に記載されたカメラネットワークであって、各カメラを制御する複数の制御装置と複数のモニタ及び１つのサーバがネットワークに接続されているカメラネットワークの概略図を示す。サーバは、切り替え要求データを一斉同報的にネットワークに送信し、切り替え要求データを受信した制御装置は、切り替え要求データに自らの識別番号がある場合は、切り替え要求データにて指示されたモニタに映像信号又は音声信号を送信する。
【特許文献１】特開２００１−１９７４８０号公報
【特許文献２】特許第３６３６８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モニタの表示領域を分割して同時に複数の映像信号を表示したい場合がある。一般に映像信号は所定のフレームレートに従い撮影され、モニタではフレーム毎に画面を書き換える。例えば、１つのモニタに複数のカメラの映像信号を表示する場合を考える。同時には１つの映像信号のみをモニタに表示する場合は、モニタ側はフレーム単位でカメラの切り替え制御を行えばよい。切り替え制御は、フレームの書き換えの合間（ブランク時間）に実行すれば、フレームが欠落することがない。
【０００６】
これに対し、１フレームに複数のカメラの映像信号を合成するためには、１フレーム未満のタイミングでカメラを切り替える必要がある。この点、特許文献１又は２記載のカメラネットワークでは、複数のカメラの映像信号を合成表示する点について考慮されておらず、１フレームに複数のカメラの映像信号を合成して表示することは困難である。
【０００７】
図１２は、モニタが各カメラの送信タイミングを個別に制御する場合のタイムチャート図を示す。図１２に示すように、１フレーム未満のタイミングでモニタ側から制御信号を送信すると制御が複雑になり、カメラの個数に応じて制御信号の送信時間も増大してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、ネットワーク上に接続された複数のカメラを、制御信号の通信量を増大することなく制御するカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に鑑み、複数のカメラと、カメラが撮影した映像を表示する表示装置とを有するカメラネットワークシステムにおいて、表示装置は、カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、動作モードを指定する制御信号を複数のカメラに同報送信する送信手段（例えば、カメラ制御部２３）と、を有し、カメラは、動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、受信した制御信号に基づき動作モードテーブルを参照し、動作モードに基づき当該カメラを制御する制御部（例えば、出力制御部１３）と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
ネットワーク上に接続された複数のカメラを、制御信号の通信量を増大することなく制御するカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、カメラネットワークシステム１００を搭載した車両の概略平面図を、図２は本実施形態のカメラネットワークシステム１００の構成図を、それぞれ示す。
【００１２】
本実施形態のカメラネットワークシステム１００は、モニタ装置２０とカメラ１０Ａ〜１０Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単にカメラ１０という。）とで各カメラ１０の動作モードを規定した動作モードテーブル１２を共有する。このため、モニタ装置２０が動作モードの動作モードＩＤを各カメラ１０に送信するだけで各カメラ１０を制御することができる。また、動作モードＩＤを同報送信すれば、カメラ１０の数に関わらず動作モードＩＤの１回の送信で複数のカメラ１０を制御できる。カメラ１０を予め登録された動作モードに従い制御することができるので、制御信号自体を動作モードの種類数に簡素化でき、通信容量低減、通信速度向上、及び、カメラ１０の制御精度を向上できる。
【００１３】
〔カメラ１０Ａ〜１０Ｄ〕
例えば、カメラ１０Ａは、ルームミラーに車両前方下向きを光軸に設置され、カメラ１０Ｂは、１０Ｃは、それぞれ左右のドアミラーに車両後方下向きを光軸に設置され、カメラ１０Ｄは、後部バンパに車両後方下向きを光軸に設置される。また、モニタ装置２０は、例えば表示部２２を室内側に向けてセンタークラスターに設置される。
【００１４】
カメラ１０とモニタ装置２０はネットワーク３０を介して接続される。ネットワーク３０は例えばＬＡＮであり、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）若しくはこれと互換のプロトコル、又は、映像信号の送信に適したＡＶ（Audio-Visual）用ＬＡＮにてモニタ装置２０とカメラ１０を互いの通信を可能としている。
【００１５】
カメラ１０は、それぞれ撮像部１１Ａ〜１１Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単に撮像部１１という）、動作モードテーブル１２及び出力制御部１３Ａ〜１３Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単に出力制御部１３という）を有する。撮像部１１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を有し、入射した光をその強度に応じて光電変換する。そして、相関二重サンプリング回路により画像信号のノイズ低減処理を行い、オートゲインコントロール回路で感度調整用のゲインを調整した後、アナログ・デジタル変換回路で映像信号（ＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号）に変換する。映像信号は出力制御部１３にいったんバッファリングされる。
【００１６】
カメラ１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリ及びＮＩＣ（Network Interface Card）等がバスにより接続されたマイコン又はＩＣチップを有し、ＣＰＵがプログラムを実行することで、出力制御部１３が実現される。出力制御部１３は、動作モードテーブル１２を参照して動作モードを決定し、動作モードに規定される送信タイミングに従い映像信号を送信する。なお、カメラ１０のＮＩＣは各カメラ固有のアドレス（例えばＭＡＣアドレス）を映像信号に付加するので、モニタ装置２０は映像信号を送信したカメラ１０を識別できるようになっている。
【００１７】
〔モニタ装置２０〕
モニタ装置２０は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部２４と、画像処理部２１と、表示部２２と、カメラ制御部２３と、動作モードテーブル１２と、を有する。画像処理部２１は、動作モードに応じて映像信号を処理し表示部２２に表示する。表示部２２は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなど周知の表示装置である。
【００１８】
モニタ装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリ及びＮＩＣ等がバスにより接続されたコンピュータにより構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、カメラ制御部２３及び画像処理部２１が実現され、動作モードテーブル１２はＲＯＭ又は不揮発メモリに記憶されている。画像処理部２１をＩＣ等により構成してもよい。
【００１９】
動作モード指示部２５は動作モードをモニタ装置２０に入力する。動作モード指示部２５は、表示部２２と兼用のタッチパネルや表示部２２の周囲のキーボードなど、ユーザからの操作を検出してモニタ装置２０に指示（入力）する。例えばユーザが、車両後方の映像を表示するよう操作すると後方のカメラ１０ＤをＯＮにする動作モードが指示され、またユーザが４つ映像を合成して表示するよう操作すると、カメラ１０Ａ〜１０ＤをＯＮにする動作モードが指示される。モニタ装置２０は最後に設定された動作モードを記憶しているので、電源オンの直後は記憶している動作モードが指示された動作モードとなる。
【００２０】
また、動作モード指示部２５は、ユーザの操作に優先して自動的に動作モードをモニタ装置２０に指示することができる。例えば、ＩＰＡ（Intelligent Parking Assist）装置が起動する（駐車スイッチがオンかつリバースシフトスイッチがオン）と、後方のカメラ１０ＤをＯＮにするなどのＩＰＡに適した動作モードを指示する。また、ユーザが車線変更や左折するためウィンカを操作した場合は死角の他車両との接触や自転車の巻き込みを防止するため、動作モード指示部２５は左右のカメラ１０Ｂ、１０ＣをＯＮにする動作モードを指示する。
【００２１】
カメラ制御部２３は、指示された動作モードの動作モードＩＤを動作モードテーブル１２から抽出し、カメラ１０Ａ〜１０Ｄに同報的に送信する。動作モードＩＤは例えば、次のようなフォーマットの制御信号に格納され送信される。
「宛先アドレス、送信元アドレス、タイプ、データ（動作モードＩＤ）、ＣＲＣ」
宛先アドレスに例えば「ＦＦ（１６進数）」など予め定められたアドレスを設定すれば、カメラ制御部２３は１回の送信で同報的に動作モードＩＤを各カメラ１０に送信することができる。
【００２２】
Ｉ／Ｆ部２４は、映像信号を受信している間はネットワーク３０と画像処理部２１を接続し、カメラ制御部２３が制御信号（動作モードＩＤ）を各カメラ１０に送信する場合は、カメラ制御部２３の切り替え要求により、ネットワーク３０とカメラ制御部２３を接続する。
【００２３】
続いて映像信号の画像処理について説明する。画像処理部２１は、動作モードに応じて、映像信号を縮小、配置、合成して表示部２２に表示する。画像処理部２１は、最大でカメラ１０の数だけ表示部２２の表示領域を分割し、カメラ１０が撮影した複数の映像信号を合成して表示する。
【００２４】
図３は、１つの映像信号を表示する場合の手順を、図４は、４つの映像信号を合成して表示する場合の手順を、それぞれ示す。図３に示すように、例えば、１つのカメラ１０の映像信号のみを表示する場合は、カメラ１０から送信された映像信号をＶＲＡＭ（Video RAM）にそのまま転送すればよい。
【００２５】
複数のカメラ１０の映像信号を合成して表示する場合は、映像信号の縮小、再構成等の処理が必要となる。４つの映像信号を合成する場合、画像処理部２１は各カメラ１０Ａ〜１０Ｄの映像信号を１／４に縮小する。例えば、縦方向と横方向の画素値をそれぞれ２つ毎に１つ抽出することで１／４に縮小できる。
【００２６】
ついで、画像処理部２１は縮小した映像信号をＶＲＡＭに再構成する。ＶＲＡＭの走査順序は決まっているので、例えば、モニタ装置２０の左上にカメラ１０Ａの映像、右上にカメラ１０Ｂの映像、左下にカメラ１０Ｃの映像、右下にカメラ１０Ｄの映像、を表示する場合、ＶＲＡＭ上の対応するアドレスに縮小した映像信号を配置する。なお、配置位置は、動作モードにより定められている。
【００２７】
表示部２２は、所定のリフレッシュレートにてＶＲＡＭを走査し輝度信号と色信号を生成すると共に、垂直同期信号、バースト信号及び水平同期信号を加えて、順次、映像信号を表示する。
【００２８】
なお、動作モードは各カメラ１０に通知されているので、カメラ１０側で映像信号を縮小しておくことで、映像信号の送信時間を短縮することができ好適である。また、映像信号をＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号のままモニタ装置２０に送信したが、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式等の映像信号に変換してからモニタ装置２０に送信してもよい。
【００２９】
ところで、各カメラ１０はそれぞれ独立にシャッタ速度、ホワイトバランス等を自動調整するので、各映像信号毎に輝度や色調の違いが生じる場合がある。そこで、合成する上ではこのような違いを調整してもよい。例えば、輝度値の最大値を各カメラ１０の映像信号毎に求め、４つの映像信号の最大輝度値が一致するように各画素の輝度値を修正する。例えば、カメラ１０Ａの映像信号の最大輝度値が１００、カメラ１０Ｂの映像信号の最大輝度値が９０、カメラ１０Ｃの映像信号の最大輝度値が８０、カメラ１０Ｄの映像信号の最大輝度値が７０、である場合、カメラ１０Ｂの映像信号の全画素の輝度値を約１０％、カメラ１０Ｃの映像信号の全画素の輝度値を約２０％、カメラ１０Ｄの映像信号の全画素の輝度値を約３０％、大きくするように調整する。このような調整により、合成された４つの映像信号の明るさが同程度となり、違和感や見づらさを低減できる。
【００３０】
〔動作モードテーブル１２及び動作モード〕
動作モードテーブル１２及び動作モードについて説明する。図５（ａ）は、動作モードテーブル１２の一例を示す。動作モードテーブル１２は、モードＩＤにカメラ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄを対応づけて、カメラ毎に映像信号を表示するか否かのＯＮ／ＯＦＦと送信タイミングを規定する。なお、デフォルト設定がＯＮなので、図５（ａ）ではＯＦＦのみを規定している。
【００３１】
例えば、動作モードＩＤ：０の場合、全てのカメラ１０はＯＦＦと規定され、動作モードＩＤ：１の場合は１つのカメラ１０ＡのみがＯＮとなることが規定されている。ＯＦＦでないカメラ１０には１〜４の数値が設定されており、この数値が送信タイミング（小さいほど早い）を示す。本実施形態のカメラネットワークシステム１００では、１フレーム内に複数の映像信号を合成するものであるので、数値１〜４は１フレーム内における送信タイミングを規定する。
【００３２】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の動作モードＩＤ：１５の場合にカメラ１０Ａ〜１０Ｄが映像信号を送信する場合のタイムチャート図の一例を示す。動作モードＩＤ：１５では、カメラ１０Ａ〜１０Ｄがカメラ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの順に送信する。
【００３３】
モニタ装置２０が同報的に動作モードＩＤを送信すると、カメラ１０Ａ〜１０Ｄはほぼ同時に動作モードＩＤを受信する。カメラ１０Ａ〜１０Ｄは動作モードＩＤを受信した時刻ｔ０を基準にそれぞれの送信タイミングｔ１〜ｔ４で映像信号を送信する。そして１フレーム分の映像信号を送信すると送信を停止する（以下、送信する時間を送信継続時間という）。４つの映像信号で１フレームを形成する場合、送信継続時間は最大でも約１／４フレームである。例えば、３０ｆｐｓ（frame per second）の場合、１フレームが約３３．３ミリ秒なので各映像信号の送信継続時間は約８．３ミリ秒である。
【００３４】
動作モードＩＤは動作モードの数だけ準備すればよく、例えば動作モードの数が１６個の場合は、４ビットのビット数で動作モードを識別できることになる。したがって、カメラ制御部２３が送信する制御信号を短くでき、通信時間も短いものとすることができる。
【００３５】
図５（ａ）では、カメラ１０Ａ〜１０Ｄは送信タイミングが固定である。すなわち、カメラ１０Ａは必ずｔ１を送信タイミングとし、カメラ１０Ｂは必ずｔ２を送信タイミングとし、カメラ１０Ｃは必ずｔ３を送信タイミングとし、カメラ１０Ｄは必ずｔ４を送信タイミングとする。したがって、図５（ａ）のような動作モードテーブル１２の場合、カメラ１０Ａ〜１０Ｄがそれぞれ固定の送信タイミングを記憶していることを条件に、カメラ１０Ａ〜１０ＤがＯＮかＯＦＦかを規定するだけでもよい。
【００３６】
これに対し、動作モードテーブル１２によりカメラ１０Ａ〜１０Ｄの送信タイミングを可変に規定してもよい。図６（ａ）は、動作モードテーブル１２の別の一例を示す。図６（ａ）の動作モードテーブル１２は、カメラ１０Ａ〜１０Ｄと送信タイミングの関係が固定でなく、カメラ１０ＡがＯＦＦの場合はカメラ１０Ｂがｔ１を送信タイミングとするなど、各カメラ１０が早い送信タイミングから時間的に詰めて送信するように送信タイミングを規定する。
【００３７】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の動作モードＩＤ：８の場合にカメラ１０Ａ〜１０Ｄが映像信号を送信する場合のタイムチャート図の一例を示す。動作モードＩＤ：８では、カメラ１０Ｄのみが送信する。
【００３８】
モニタ装置２０が同報的に動作モードＩＤを送信すると、カメラ１０Ａ〜１０Ｄはほぼ同時に動作モードＩＤを受信する。カメラ１０Ａ〜１０ＣはＯＦＦなので何もせず、カメラ１０Ｄが動作モードＩＤを受信した時刻ｔ０を基準に送信タイミングｔ１で映像信号を送信する。
【００３９】
図６（ｂ）のように、送信タイミングを詰めることで、遅延時間を低減することができる。なお、ＯＮのカメラ１０の数が４未満の場合は送信継続時間を長くしてもよい。
【００４０】
また、動作モードテーブル１２をより簡略化してもよい。図７は動作モードテーブル１２の別の一形態を示す。図７の動作モードテーブル１２は動作モードが５つしかない。全てがＯＦＦの動作モードは送信しなくてもよいこととすれば、２ビットあれば全ての動作モードを識別することができる。このように、最低限の動作モードに集約することで制御信号のビット数をさらに低減できる。
【００４１】
また、動作モードテーブル１２を予めモニタ装置２０及びカメラ１０が記憶しておかなくてもよい。図８は、モニタ装置２０が動作モードテーブル１２を全てのカメラ１０に配信するカメラネットワークシステム１００の構成図を示す。なお、図８において図２と同一構成部には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００４２】
図８では、カメラ１０のＲＡＭ１４Ａ〜１４Ｄが記載されている点で図２と異なる。例えば、モニタ装置２０と各カメラ１０が別々に起動されるシステムでは、カメラ１０が電源オンされた時に、カメラ制御部２３から当該カメラ１０に動作モードテーブル１２を送信する。カメラ１０は、動作モードテーブル１２を受信しＲＡＭ１４に記憶する。したがって、例えばいずれかのカメラ１０の動作モードテーブル１２が破損してしまうようなことがあっても、モニタ装置２０と各カメラ１０で動作モードテーブル１２を確実に共有することができる。
【００４３】
また、動作モードテーブル１２は、所定のサーバから配信されてもよい。モニタ装置２０は通信装置により電話回線網の基地局にアクセスして、インターネットなどのネットワークに接続されたサーバから動作モードテーブル１２を受信する。したがって、新たに動作モードが追加されたような場合にも、最新の動作モードテーブル１２に基づきカメラ１０を制御することができる。なお、この場合、動作モードテーブル１２は電源オン時の度にカメラ１０に配信されてもよいし、いったん配信された動作モードテーブル１２を各カメラ１０が記憶しておいてもよい。
【００４４】
動作モードテーブル１２をカメラ１０Ａ〜１０Ｄとモニタ装置２０で共有し、制御信号を動作モードＩＤにすることで、複数のカメラ１０の送信タイミング等を全て制御することができるので、制御にかかる通信時間を大幅に短縮できる。
【００４５】
〔動作手順〕
以上の構成を用いて、カメラネットワークシステム１００の動作手順について図９のシーケンス図と、図１０の構成図を用いて説明する。なお、ここでは動作モードテーブル１２が予めカメラ１０のＲＯＭに記憶されているとする。
【００４６】
ユーザが操作部から例えば４つの映像を表示させるよう操作すると、これにより動作モード指示部２５がモニタ装置２０に動作モードを指示する（Ｓ１）。
【００４７】
カメラ制御部２３は指示された動作モードに応じて動作モードテーブル１２から動作モードＩＤを抽出し、それを全カメラ１０に送信する（Ｓ１０）。すなわち、カメラ制御部２３はＩ／Ｆ部２４をカメラ制御部２３側に切り替え、動作モードＩＤを含む制御信号を同報的に全カメラ１０に送信する。
【００４８】
カメラ１０Ａ〜１０Ｄは動作モードＩＤを受信し、出力制御部１３は動作モードＩＤに基づき動作モードテーブル１２を参照し、動作モードＩＤに対応づけられた動作モードに従い、ＯＮ／ＯＦＦ及び送信タイミングを決定する（Ｓ２１〜Ｓ２４）。
【００４９】
カメラ１０Ａ〜１０Ｄの出力制御部１３は、それぞれ送信タイミングに過不足ないタイミングで所定の方向を撮影し映像信号をバッファリングしていく（Ｓ３１、Ｓ３３、Ｓ３５、Ｓ３７）。そして、出力制御部１３は送信タイミングになると、順次、映像信号をモニタ装置２０に送信する（Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ３６、Ｓ３８）。
【００５０】
モニタ装置２０の画像処理部２１は、受信した４つの映像信号を１／４に縮小する（Ｓ４０）。そして、縮小した４つの映像信号を動作モードに応じてＶＲＡＭに再構成する（Ｓ５０）。なお、４つの映像信号を送信したカメラ１０Ａ〜１０Ｄは送信元アドレスにより検出される。
【００５１】
ついで、表示部２２はＶＲＡＭを水平方向に順に読み出しながら同期信号等を付加して、４つの映像信号を合成して表示する（Ｓ６０）。
【００５２】
以上の手順により、各カメラ１０Ａ〜１０Ｄで撮影したデジタル画像が１フレーム内に合成されモニタ装置２０に表示される。
【００５３】
〔作用／効果〕
本実施形態のカメラネットワークシステム１００の効果について図１２を用いて説明する。上述したように図１２は動作モードテーブル１２を用いずに各カメラ１０の送信タイミングを制御する場合のタイムチャート図である。
【００５４】
各カメラ１０は同期の基準や送信タイミングを把握していないので、モニタ装置２０は各カメラ１０を個別に制御する必要がある。４つの映像信号を合成する場合は、１つのカメラ１０につきＯＮとＯＦＦ計２回の制御が必要となるので、ＯＮ又はＯＦＦの制御に動作モードＩＤの送信と同程度の時間がかかるとすると、動作モードテーブル１２を用いない場合は各カメラ１０を制御するために１フレーム当たり約８倍の時間を費やすことが分かる。ＬＡＮでは、CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）で通信するので、ＯＮ／ＯＦＦの制御信号がネットワーク３０を占有している間は映像信号の送信が困難となる。このため、従来では制御信号の送信に時間がかかってしまい、映像信号の送信時間が圧迫されてしまうが、動作モードテーブル１２をモニタ装置２０と各カメラ１０で共有することで、制御信号の送信時間を最小限に抑制できる。
【００５５】
本実施形態ではカメラ１０が４つの場合を説明したが、動作モードテーブル１２を用いない場合、カメラ１０の数が増えると制御信号の送信時間も比例的に増加するのに対し、動作モードテーブル１２を用いればカメラ１０の数が増えても制御信号の送信時間は１回でよい。
【００５６】
また、映像信号の送信タイミングを１フレーム内で各カメラ１０が切り替わるよう規定しているので、結果的に１フレームの時分割多重送信が可能となり、１フレームに複数の映像信号を合成して表示することができる。
【００５７】
また、送信タイミングに限られない複雑な制御が要求される場合、動作モードテーブル１２を用いないとその分制御信号の送信時間が長くなるか又は複雑な制御自体を回避することになるが、動作モードテーブル１２を用いることで複雑な制御も動作モードにて制御できるのでカメラ１０の制御精度を向上できる。
【００５８】
以上、説明したように、本実施形態のカメラネットワークシステム１００は、動作モードテーブル１２を共有することで、制御信号自体を動作モードの種類数に簡素化でき、通信容量低減、通信速度向上、及び、カメラ１０の制御精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】カメラネットワークを搭載した車両の概略平面図である。
【図２】カメラネットワークシステムの構成図である。
【図３】１つの映像信号を表示する場合の手順の一例を示す図である。
【図４】４つの映像信号を合成して表示する場合の手順の一例を示す図である。
【図５】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図６】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図７】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図８】モニタ装置が動作モードテーブルを全てのカメラに配信するカメラネットワークシステムの構成図である。
【図９】カメラネットワークシステムの動作手順を示すシーケンス図である。
【図１０】カメラネットワークシステムの構成図である。
【図１１】従来のカメラネットワークシステムの構成図である。
【図１２】動作モードテーブルを用いずに各カメラの送信タイミングを制御する場合のタイムチャート図である（従来図）。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ カメラ
１１、１１Ａ〜１１Ｄ 撮像部
１２ 動作モードテーブル
１３、１３Ａ〜１３Ｄ 出力制御部
１４、１４Ａ〜１４Ｄ ＲＡＭ
２０ モニタ装置
２１ 画像処理部
２２ 表示部
２３ カメラ制御部
２４ Ｉ／Ｆ部
２５ 動作モード指示部
１００ カメラネットワークシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカメラが撮影した映像を表示するカメラネットワークシステム等に関し、制御信号の通信時間を短縮したカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転席からの視線移動を最小限に抑え周囲や死角領域を視認するため、車両に複数のカメラを搭載しセンタークラスター等に設置したモニタに、撮影された画像を表示することがある。搭載するカメラの数が少ない場合は、切り替えスイッチを介してモニタと各カメラを接続し、切り替えスイッチを制御することで所望の画像を表示することができる。しかしながら、各カメラとモニタ（少なくとも切り替えスイッチまで）は専用線で接続する必要があるため、カメラの数が増大すると配線の取り回しのためのコストが上昇したり、車両重量が増大してしまう。
【０００３】
そこで、カメラとモニタ間の接続をネットワーク化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図１１（ａ）は、特許文献１に記載されたカメラネットワークの概略図を示す。図１１（ａ）のカメラネットワークでは、モニタと複数のカメラを１本の本線を介して接続し、１本の本線に映像信号と制御信号を重畳して送信するので、カメラの数が増えても１本の配線で複数のカメラを接続することができる。そして、モニタ側は接続する（映像を表示する）カメラの識別番号等を一斉に送信し、識別番号に一致するカメラはアナログスイッチをオンにしてネットワークに接続し映像信号をモニタに送信する。
【０００４】
また、カメラネットワークに接続されたサーバが、カメラとそのカメラが映像信号を送信するモニタの組み合わせを制御する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図１１（ｂ）は、特許文献２に記載されたカメラネットワークであって、各カメラを制御する複数の制御装置と複数のモニタ及び１つのサーバがネットワークに接続されているカメラネットワークの概略図を示す。サーバは、切り替え要求データを一斉同報的にネットワークに送信し、切り替え要求データを受信した制御装置は、切り替え要求データに自らの識別番号がある場合は、切り替え要求データにて指示されたモニタに映像信号又は音声信号を送信する。
【特許文献１】特開２００１−１９７４８０号公報
【特許文献２】特許第３６３６８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モニタの表示領域を分割して同時に複数の映像信号を表示したい場合がある。一般に映像信号は所定のフレームレートに従い撮影され、モニタではフレーム毎に画面を書き換える。例えば、１つのモニタに複数のカメラの映像信号を表示する場合を考える。同時には１つの映像信号のみをモニタに表示する場合は、モニタ側はフレーム単位でカメラの切り替え制御を行えばよい。切り替え制御は、フレームの書き換えの合間（ブランク時間）に実行すれば、フレームが欠落することがない。
【０００６】
これに対し、１フレームに複数のカメラの映像信号を合成するためには、１フレーム未満のタイミングでカメラを切り替える必要がある。この点、特許文献１又は２記載のカメラネットワークでは、複数のカメラの映像信号を合成表示する点について考慮されておらず、１フレームに複数のカメラの映像信号を合成して表示することは困難である。
【０００７】
図１２は、モニタが各カメラの送信タイミングを個別に制御する場合のタイムチャート図を示す。図１２に示すように、１フレーム未満のタイミングでモニタ側から制御信号を送信すると制御が複雑になり、カメラの個数に応じて制御信号の送信時間も増大してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、ネットワーク上に接続された複数のカメラを、制御信号の通信量を増大することなく制御するカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に鑑み、複数のカメラと、カメラが撮影した映像を表示する表示装置とを有するカメラネットワークシステムにおいて、表示装置は、カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、動作モードを指定する制御信号を複数のカメラに同報送信する送信手段（例えば、カメラ制御部２３）と、を有し、カメラは、動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、受信した制御信号に基づき動作モードテーブルを参照し、動作モードに基づき当該カメラを制御する制御部（例えば、出力制御部１３）と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
ネットワーク上に接続された複数のカメラを、制御信号の通信量を増大することなく制御するカメラネットワークシステム、表示装置及びカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、カメラネットワークシステム１００を搭載した車両の概略平面図を、図２は本実施形態のカメラネットワークシステム１００の構成図を、それぞれ示す。
【００１２】
本実施形態のカメラネットワークシステム１００は、モニタ装置２０とカメラ１０Ａ〜１０Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単にカメラ１０という。）とで各カメラ１０の動作モードを規定した動作モードテーブル１２を共有する。このため、モニタ装置２０が動作モードの動作モードＩＤを各カメラ１０に送信するだけで各カメラ１０を制御することができる。また、動作モードＩＤを同報送信すれば、カメラ１０の数に関わらず動作モードＩＤの１回の送信で複数のカメラ１０を制御できる。カメラ１０を予め登録された動作モードに従い制御することができるので、制御信号自体を動作モードの種類数に簡素化でき、通信容量低減、通信速度向上、及び、カメラ１０の制御精度を向上できる。
【００１３】
〔カメラ１０Ａ〜１０Ｄ〕
例えば、カメラ１０Ａは、ルームミラーに車両前方下向きを光軸に設置され、カメラ１０Ｂは、１０Ｃは、それぞれ左右のドアミラーに車両後方下向きを光軸に設置され、カメラ１０Ｄは、後部バンパに車両後方下向きを光軸に設置される。また、モニタ装置２０は、例えば表示部２２を室内側に向けてセンタークラスターに設置される。
【００１４】
カメラ１０とモニタ装置２０はネットワーク３０を介して接続される。ネットワーク３０は例えばＬＡＮであり、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）若しくはこれと互換のプロトコル、又は、映像信号の送信に適したＡＶ（Audio-Visual）用ＬＡＮにてモニタ装置２０とカメラ１０を互いの通信を可能としている。
【００１５】
カメラ１０は、それぞれ撮像部１１Ａ〜１１Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単に撮像部１１という）、動作モードテーブル１２及び出力制御部１３Ａ〜１３Ｄ（以下、区別しなくてよい場合は単に出力制御部１３という）を有する。撮像部１１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を有し、入射した光をその強度に応じて光電変換する。そして、相関二重サンプリング回路により画像信号のノイズ低減処理を行い、オートゲインコントロール回路で感度調整用のゲインを調整した後、アナログ・デジタル変換回路で映像信号（ＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号）に変換する。映像信号は出力制御部１３にいったんバッファリングされる。
【００１６】
カメラ１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリ及びＮＩＣ（Network Interface Card）等がバスにより接続されたマイコン又はＩＣチップを有し、ＣＰＵがプログラムを実行することで、出力制御部１３が実現される。出力制御部１３は、動作モードテーブル１２を参照して動作モードを決定し、動作モードに規定される送信タイミングに従い映像信号を送信する。なお、カメラ１０のＮＩＣは各カメラ固有のアドレス（例えばＭＡＣアドレス）を映像信号に付加するので、モニタ装置２０は映像信号を送信したカメラ１０を識別できるようになっている。
【００１７】
〔モニタ装置２０〕
モニタ装置２０は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部２４と、画像処理部２１と、表示部２２と、カメラ制御部２３と、動作モードテーブル１２と、を有する。画像処理部２１は、動作モードに応じて映像信号を処理し表示部２２に表示する。表示部２２は、液晶パネルや有機ＥＬパネルなど周知の表示装置である。
【００１８】
モニタ装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリ及びＮＩＣ等がバスにより接続されたコンピュータにより構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、カメラ制御部２３及び画像処理部２１が実現され、動作モードテーブル１２はＲＯＭ又は不揮発メモリに記憶されている。画像処理部２１をＩＣ等により構成してもよい。
【００１９】
動作モード指示部２５は動作モードをモニタ装置２０に入力する。動作モード指示部２５は、表示部２２と兼用のタッチパネルや表示部２２の周囲のキーボードなど、ユーザからの操作を検出してモニタ装置２０に指示（入力）する。例えばユーザが、車両後方の映像を表示するよう操作すると後方のカメラ１０ＤをＯＮにする動作モードが指示され、またユーザが４つ映像を合成して表示するよう操作すると、カメラ１０Ａ〜１０ＤをＯＮにする動作モードが指示される。モニタ装置２０は最後に設定された動作モードを記憶しているので、電源オンの直後は記憶している動作モードが指示された動作モードとなる。
【００２０】
また、動作モード指示部２５は、ユーザの操作に優先して自動的に動作モードをモニタ装置２０に指示することができる。例えば、ＩＰＡ（Intelligent Parking Assist）装置が起動する（駐車スイッチがオンかつリバースシフトスイッチがオン）と、後方のカメラ１０ＤをＯＮにするなどのＩＰＡに適した動作モードを指示する。また、ユーザが車線変更や左折するためウィンカを操作した場合は死角の他車両との接触や自転車の巻き込みを防止するため、動作モード指示部２５は左右のカメラ１０Ｂ、１０ＣをＯＮにする動作モードを指示する。
【００２１】
カメラ制御部２３は、指示された動作モードの動作モードＩＤを動作モードテーブル１２から抽出し、カメラ１０Ａ〜１０Ｄに同報的に送信する。動作モードＩＤは例えば、次のようなフォーマットの制御信号に格納され送信される。
「宛先アドレス、送信元アドレス、タイプ、データ（動作モードＩＤ）、ＣＲＣ」
宛先アドレスに例えば「ＦＦ（１６進数）」など予め定められたアドレスを設定すれば、カメラ制御部２３は１回の送信で同報的に動作モードＩＤを各カメラ１０に送信することができる。
【００２２】
Ｉ／Ｆ部２４は、映像信号を受信している間はネットワーク３０と画像処理部２１を接続し、カメラ制御部２３が制御信号（動作モードＩＤ）を各カメラ１０に送信する場合は、カメラ制御部２３の切り替え要求により、ネットワーク３０とカメラ制御部２３を接続する。
【００２３】
続いて映像信号の画像処理について説明する。画像処理部２１は、動作モードに応じて、映像信号を縮小、配置、合成して表示部２２に表示する。画像処理部２１は、最大でカメラ１０の数だけ表示部２２の表示領域を分割し、カメラ１０が撮影した複数の映像信号を合成して表示する。
【００２４】
図３は、１つの映像信号を表示する場合の手順を、図４は、４つの映像信号を合成して表示する場合の手順を、それぞれ示す。図３に示すように、例えば、１つのカメラ１０の映像信号のみを表示する場合は、カメラ１０から送信された映像信号をＶＲＡＭ（Video RAM）にそのまま転送すればよい。
【００２５】
複数のカメラ１０の映像信号を合成して表示する場合は、映像信号の縮小、再構成等の処理が必要となる。４つの映像信号を合成する場合、画像処理部２１は各カメラ１０Ａ〜１０Ｄの映像信号を１／４に縮小する。例えば、縦方向と横方向の画素値をそれぞれ２つ毎に１つ抽出することで１／４に縮小できる。
【００２６】
ついで、画像処理部２１は縮小した映像信号をＶＲＡＭに再構成する。ＶＲＡＭの走査順序は決まっているので、例えば、モニタ装置２０の左上にカメラ１０Ａの映像、右上にカメラ１０Ｂの映像、左下にカメラ１０Ｃの映像、右下にカメラ１０Ｄの映像、を表示する場合、ＶＲＡＭ上の対応するアドレスに縮小した映像信号を配置する。なお、配置位置は、動作モードにより定められている。
【００２７】
表示部２２は、所定のリフレッシュレートにてＶＲＡＭを走査し輝度信号と色信号を生成すると共に、垂直同期信号、バースト信号及び水平同期信号を加えて、順次、映像信号を表示する。
【００２８】
なお、動作モードは各カメラ１０に通知されているので、カメラ１０側で映像信号を縮小しておくことで、映像信号の送信時間を短縮することができ好適である。また、映像信号をＲＧＢ信号又はＹＵＶ信号のままモニタ装置２０に送信したが、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式等の映像信号に変換してからモニタ装置２０に送信してもよい。
【００２９】
ところで、各カメラ１０はそれぞれ独立にシャッタ速度、ホワイトバランス等を自動調整するので、各映像信号毎に輝度や色調の違いが生じる場合がある。そこで、合成する上ではこのような違いを調整してもよい。例えば、輝度値の最大値を各カメラ１０の映像信号毎に求め、４つの映像信号の最大輝度値が一致するように各画素の輝度値を修正する。例えば、カメラ１０Ａの映像信号の最大輝度値が１００、カメラ１０Ｂの映像信号の最大輝度値が９０、カメラ１０Ｃの映像信号の最大輝度値が８０、カメラ１０Ｄの映像信号の最大輝度値が７０、である場合、カメラ１０Ｂの映像信号の全画素の輝度値を約１０％、カメラ１０Ｃの映像信号の全画素の輝度値を約２０％、カメラ１０Ｄの映像信号の全画素の輝度値を約３０％、大きくするように調整する。このような調整により、合成された４つの映像信号の明るさが同程度となり、違和感や見づらさを低減できる。
【００３０】
〔動作モードテーブル１２及び動作モード〕
動作モードテーブル１２及び動作モードについて説明する。図５（ａ）は、動作モードテーブル１２の一例を示す。動作モードテーブル１２は、モードＩＤにカメラ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄを対応づけて、カメラ毎に映像信号を表示するか否かのＯＮ／ＯＦＦと送信タイミングを規定する。なお、デフォルト設定がＯＮなので、図５（ａ）ではＯＦＦのみを規定している。
【００３１】
例えば、動作モードＩＤ：０の場合、全てのカメラ１０はＯＦＦと規定され、動作モードＩＤ：１の場合は１つのカメラ１０ＡのみがＯＮとなることが規定されている。ＯＦＦでないカメラ１０には１〜４の数値が設定されており、この数値が送信タイミング（小さいほど早い）を示す。本実施形態のカメラネットワークシステム１００では、１フレーム内に複数の映像信号を合成するものであるので、数値１〜４は１フレーム内における送信タイミングを規定する。
【００３２】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の動作モードＩＤ：１５の場合にカメラ１０Ａ〜１０Ｄが映像信号を送信する場合のタイムチャート図の一例を示す。動作モードＩＤ：１５では、カメラ１０Ａ〜１０Ｄがカメラ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの順に送信する。
【００３３】
モニタ装置２０が同報的に動作モードＩＤを送信すると、カメラ１０Ａ〜１０Ｄはほぼ同時に動作モードＩＤを受信する。カメラ１０Ａ〜１０Ｄは動作モードＩＤを受信した時刻ｔ０を基準にそれぞれの送信タイミングｔ１〜ｔ４で映像信号を送信する。そして１フレーム分の映像信号を送信すると送信を停止する（以下、送信する時間を送信継続時間という）。４つの映像信号で１フレームを形成する場合、送信継続時間は最大でも約１／４フレームである。例えば、３０ｆｐｓ（frame per second）の場合、１フレームが約３３．３ミリ秒なので各映像信号の送信継続時間は約８．３ミリ秒である。
【００３４】
動作モードＩＤは動作モードの数だけ準備すればよく、例えば動作モードの数が１６個の場合は、４ビットのビット数で動作モードを識別できることになる。したがって、カメラ制御部２３が送信する制御信号を短くでき、通信時間も短いものとすることができる。
【００３５】
図５（ａ）では、カメラ１０Ａ〜１０Ｄは送信タイミングが固定である。すなわち、カメラ１０Ａは必ずｔ１を送信タイミングとし、カメラ１０Ｂは必ずｔ２を送信タイミングとし、カメラ１０Ｃは必ずｔ３を送信タイミングとし、カメラ１０Ｄは必ずｔ４を送信タイミングとする。したがって、図５（ａ）のような動作モードテーブル１２の場合、カメラ１０Ａ〜１０Ｄがそれぞれ固定の送信タイミングを記憶していることを条件に、カメラ１０Ａ〜１０ＤがＯＮかＯＦＦかを規定するだけでもよい。
【００３６】
これに対し、動作モードテーブル１２によりカメラ１０Ａ〜１０Ｄの送信タイミングを可変に規定してもよい。図６（ａ）は、動作モードテーブル１２の別の一例を示す。図６（ａ）の動作モードテーブル１２は、カメラ１０Ａ〜１０Ｄと送信タイミングの関係が固定でなく、カメラ１０ＡがＯＦＦの場合はカメラ１０Ｂがｔ１を送信タイミングとするなど、各カメラ１０が早い送信タイミングから時間的に詰めて送信するように送信タイミングを規定する。
【００３７】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の動作モードＩＤ：８の場合にカメラ１０Ａ〜１０Ｄが映像信号を送信する場合のタイムチャート図の一例を示す。動作モードＩＤ：８では、カメラ１０Ｄのみが送信する。
【００３８】
モニタ装置２０が同報的に動作モードＩＤを送信すると、カメラ１０Ａ〜１０Ｄはほぼ同時に動作モードＩＤを受信する。カメラ１０Ａ〜１０ＣはＯＦＦなので何もせず、カメラ１０Ｄが動作モードＩＤを受信した時刻ｔ０を基準に送信タイミングｔ１で映像信号を送信する。
【００３９】
図６（ｂ）のように、送信タイミングを詰めることで、遅延時間を低減することができる。なお、ＯＮのカメラ１０の数が４未満の場合は送信継続時間を長くしてもよい。
【００４０】
また、動作モードテーブル１２をより簡略化してもよい。図７は動作モードテーブル１２の別の一形態を示す。図７の動作モードテーブル１２は動作モードが５つしかない。全てがＯＦＦの動作モードは送信しなくてもよいこととすれば、２ビットあれば全ての動作モードを識別することができる。このように、最低限の動作モードに集約することで制御信号のビット数をさらに低減できる。
【００４１】
また、動作モードテーブル１２を予めモニタ装置２０及びカメラ１０が記憶しておかなくてもよい。図８は、モニタ装置２０が動作モードテーブル１２を全てのカメラ１０に配信するカメラネットワークシステム１００の構成図を示す。なお、図８において図２と同一構成部には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００４２】
図８では、カメラ１０のＲＡＭ１４Ａ〜１４Ｄが記載されている点で図２と異なる。例えば、モニタ装置２０と各カメラ１０が別々に起動されるシステムでは、カメラ１０が電源オンされた時に、カメラ制御部２３から当該カメラ１０に動作モードテーブル１２を送信する。カメラ１０は、動作モードテーブル１２を受信しＲＡＭ１４に記憶する。したがって、例えばいずれかのカメラ１０の動作モードテーブル１２が破損してしまうようなことがあっても、モニタ装置２０と各カメラ１０で動作モードテーブル１２を確実に共有することができる。
【００４３】
また、動作モードテーブル１２は、所定のサーバから配信されてもよい。モニタ装置２０は通信装置により電話回線網の基地局にアクセスして、インターネットなどのネットワークに接続されたサーバから動作モードテーブル１２を受信する。したがって、新たに動作モードが追加されたような場合にも、最新の動作モードテーブル１２に基づきカメラ１０を制御することができる。なお、この場合、動作モードテーブル１２は電源オン時の度にカメラ１０に配信されてもよいし、いったん配信された動作モードテーブル１２を各カメラ１０が記憶しておいてもよい。
【００４４】
動作モードテーブル１２をカメラ１０Ａ〜１０Ｄとモニタ装置２０で共有し、制御信号を動作モードＩＤにすることで、複数のカメラ１０の送信タイミング等を全て制御することができるので、制御にかかる通信時間を大幅に短縮できる。
【００４５】
〔動作手順〕
以上の構成を用いて、カメラネットワークシステム１００の動作手順について図９のシーケンス図と、図１０の構成図を用いて説明する。なお、ここでは動作モードテーブル１２が予めカメラ１０のＲＯＭに記憶されているとする。
【００４６】
ユーザが操作部から例えば４つの映像を表示させるよう操作すると、これにより動作モード指示部２５がモニタ装置２０に動作モードを指示する（Ｓ１）。
【００４７】
カメラ制御部２３は指示された動作モードに応じて動作モードテーブル１２から動作モードＩＤを抽出し、それを全カメラ１０に送信する（Ｓ１０）。すなわち、カメラ制御部２３はＩ／Ｆ部２４をカメラ制御部２３側に切り替え、動作モードＩＤを含む制御信号を同報的に全カメラ１０に送信する。
【００４８】
カメラ１０Ａ〜１０Ｄは動作モードＩＤを受信し、出力制御部１３は動作モードＩＤに基づき動作モードテーブル１２を参照し、動作モードＩＤに対応づけられた動作モードに従い、ＯＮ／ＯＦＦ及び送信タイミングを決定する（Ｓ２１〜Ｓ２４）。
【００４９】
カメラ１０Ａ〜１０Ｄの出力制御部１３は、それぞれ送信タイミングに過不足ないタイミングで所定の方向を撮影し映像信号をバッファリングしていく（Ｓ３１、Ｓ３３、Ｓ３５、Ｓ３７）。そして、出力制御部１３は送信タイミングになると、順次、映像信号をモニタ装置２０に送信する（Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ３６、Ｓ３８）。
【００５０】
モニタ装置２０の画像処理部２１は、受信した４つの映像信号を１／４に縮小する（Ｓ４０）。そして、縮小した４つの映像信号を動作モードに応じてＶＲＡＭに再構成する（Ｓ５０）。なお、４つの映像信号を送信したカメラ１０Ａ〜１０Ｄは送信元アドレスにより検出される。
【００５１】
ついで、表示部２２はＶＲＡＭを水平方向に順に読み出しながら同期信号等を付加して、４つの映像信号を合成して表示する（Ｓ６０）。
【００５２】
以上の手順により、各カメラ１０Ａ〜１０Ｄで撮影したデジタル画像が１フレーム内に合成されモニタ装置２０に表示される。
【００５３】
〔作用／効果〕
本実施形態のカメラネットワークシステム１００の効果について図１２を用いて説明する。上述したように図１２は動作モードテーブル１２を用いずに各カメラ１０の送信タイミングを制御する場合のタイムチャート図である。
【００５４】
各カメラ１０は同期の基準や送信タイミングを把握していないので、モニタ装置２０は各カメラ１０を個別に制御する必要がある。４つの映像信号を合成する場合は、１つのカメラ１０につきＯＮとＯＦＦ計２回の制御が必要となるので、ＯＮ又はＯＦＦの制御に動作モードＩＤの送信と同程度の時間がかかるとすると、動作モードテーブル１２を用いない場合は各カメラ１０を制御するために１フレーム当たり約８倍の時間を費やすことが分かる。ＬＡＮでは、CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）で通信するので、ＯＮ／ＯＦＦの制御信号がネットワーク３０を占有している間は映像信号の送信が困難となる。このため、従来では制御信号の送信に時間がかかってしまい、映像信号の送信時間が圧迫されてしまうが、動作モードテーブル１２をモニタ装置２０と各カメラ１０で共有することで、制御信号の送信時間を最小限に抑制できる。
【００５５】
本実施形態ではカメラ１０が４つの場合を説明したが、動作モードテーブル１２を用いない場合、カメラ１０の数が増えると制御信号の送信時間も比例的に増加するのに対し、動作モードテーブル１２を用いればカメラ１０の数が増えても制御信号の送信時間は１回でよい。
【００５６】
また、映像信号の送信タイミングを１フレーム内で各カメラ１０が切り替わるよう規定しているので、結果的に１フレームの時分割多重送信が可能となり、１フレームに複数の映像信号を合成して表示することができる。
【００５７】
また、送信タイミングに限られない複雑な制御が要求される場合、動作モードテーブル１２を用いないとその分制御信号の送信時間が長くなるか又は複雑な制御自体を回避することになるが、動作モードテーブル１２を用いることで複雑な制御も動作モードにて制御できるのでカメラ１０の制御精度を向上できる。
【００５８】
以上、説明したように、本実施形態のカメラネットワークシステム１００は、動作モードテーブル１２を共有することで、制御信号自体を動作モードの種類数に簡素化でき、通信容量低減、通信速度向上、及び、カメラ１０の制御精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】カメラネットワークを搭載した車両の概略平面図である。
【図２】カメラネットワークシステムの構成図である。
【図３】１つの映像信号を表示する場合の手順の一例を示す図である。
【図４】４つの映像信号を合成して表示する場合の手順の一例を示す図である。
【図５】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図６】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図７】動作モードテーブルの一例を示す図である。
【図８】モニタ装置が動作モードテーブルを全てのカメラに配信するカメラネットワークシステムの構成図である。
【図９】カメラネットワークシステムの動作手順を示すシーケンス図である。
【図１０】カメラネットワークシステムの構成図である。
【図１１】従来のカメラネットワークシステムの構成図である。
【図１２】動作モードテーブルを用いずに各カメラの送信タイミングを制御する場合のタイムチャート図である（従来図）。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ カメラ
１１、１１Ａ〜１１Ｄ 撮像部
１２ 動作モードテーブル
１３、１３Ａ〜１３Ｄ 出力制御部
１４、１４Ａ〜１４Ｄ ＲＡＭ
２０ モニタ装置
２１ 画像処理部
２２ 表示部
２３ カメラ制御部
２４ Ｉ／Ｆ部
２５ 動作モード指示部
１００ カメラネットワークシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカメラと、前記カメラが撮影した映像を表示する表示装置とを有するカメラネットワークシステムにおいて、
前記表示装置は、前記カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、
動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、を有し、
前記カメラは、前記表示装置の前記動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、
受信した前記制御信号に基づき前記動作モードテーブルから抽出した前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とするカメラネットワークシステム。
【請求項２】
前記動作モードテーブルは、複数の前記カメラが前記映像を送信する送信タイミングを複数のカメラ間で重複しないように規定する、
ことを特徴とする請求項１記載のカメラネットワークシステム。
【請求項３】
前記動作モードテーブルは、前記表示装置の１フレームの表示時間内の前記送信タイミングを規定し、
前記表示装置は、１フレームに複数のカメラが撮影した前記映像を合成して表示する、
ことを特徴とする請求項２記載のカメラネットワークシステム。
【請求項４】
当該カメラネットワークシステムが車両に搭載された場合、
前記車両の動作環境に応じて、前記動作モードを前記表示装置に指示する動作モード指示部、を有する、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のカメラネットワークシステム。
【請求項５】
カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第２動作テーブル記憶手段と、前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する前記カメラが撮影した映像を表示する表示装置であって、
前記カメラと同一の前記動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、
前記動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、前記動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、を有する表示装置に、撮影した映像を送信するカメラであって、
前記表示装置の前記動作モードテーブルと同一の前記動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、
前記表示装置から送信された前記制御信号に基づき前記動作モードテーブルから抽出した前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とするカメラ。
【請求項１】
複数のカメラと、前記カメラが撮影した映像を表示する表示装置とを有するカメラネットワークシステムにおいて、
前記表示装置は、前記カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、
動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、を有し、
前記カメラは、前記表示装置の前記動作モードテーブルと同一の動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、
受信した前記制御信号に基づき前記動作モードテーブルから抽出した前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とするカメラネットワークシステム。
【請求項２】
前記動作モードテーブルは、複数の前記カメラが前記映像を送信する送信タイミングを複数のカメラ間で重複しないように規定する、
ことを特徴とする請求項１記載のカメラネットワークシステム。
【請求項３】
前記動作モードテーブルは、前記表示装置の１フレームの表示時間内の前記送信タイミングを規定し、
前記表示装置は、１フレームに複数のカメラが撮影した前記映像を合成して表示する、
ことを特徴とする請求項２記載のカメラネットワークシステム。
【請求項４】
当該カメラネットワークシステムが車両に搭載された場合、
前記車両の動作環境に応じて、前記動作モードを前記表示装置に指示する動作モード指示部、を有する、
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のカメラネットワークシステム。
【請求項５】
カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第２動作テーブル記憶手段と、前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する前記カメラが撮影した映像を表示する表示装置であって、
前記カメラと同一の前記動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、
前記動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
カメラの動作モードを規定する動作モードテーブルを記憶する第１テーブル記憶手段と、前記動作モードを指定する制御信号を複数の前記カメラに同報送信する送信手段と、を有する表示装置に、撮影した映像を送信するカメラであって、
前記表示装置の前記動作モードテーブルと同一の前記動作モードテーブルを記憶する第２テーブル記憶手段と、
前記表示装置から送信された前記制御信号に基づき前記動作モードテーブルから抽出した前記動作モードに従い当該カメラを制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とするカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２１９５９（Ｐ２００９−２１９５９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８４９３０（Ｐ２００７−１８４９３０）
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]