マルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式
【課題】ホストコンピュータによる制御が必要なＵＳＢインタフェースを必要とせず簡単な構成で且つ省電力なシリアル通信を可能とする。
【解決手段】それぞれが撮像した画像信号を蓄積する複数の電子カメラ２Ｂ〜ＮＢで同時または逐次的に得られた画像データを、所定のタイミングで順次読み出し、シリアル的に出力し、上記電子カメラに蓄積されている画像データの読出、伝送中は、それ以外の他の電子カメラはスタンバイモード状態とする。
【解決手段】それぞれが撮像した画像信号を蓄積する複数の電子カメラ２Ｂ〜ＮＢで同時または逐次的に得られた画像データを、所定のタイミングで順次読み出し、シリアル的に出力し、上記電子カメラに蓄積されている画像データの読出、伝送中は、それ以外の他の電子カメラはスタンバイモード状態とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データのデータ転送方式に関し、特に端末装置で得られた画像データを他の端末に転送する場合に好適なデータ転送方式に関する。本発明は、また、CMOSセンサーを用いたデジタル出力の撮像手段の配線問題の最適化やシステム設計の簡略化に関する。
【０００２】
【従来の技術】データをシリアル通信するデータ転送方式は、通信媒体が１本のバス回線で済むため、構成の簡素化が要求される分野において多用されている。
【０００３】かかるデータ転送方式が用いられる一例として単数のカメラ（TVカメラあるいは電子カメラ）あるいは複数のカメラ、すなわちマルチカメラを所定個所に配設し、これらカメラで得られた画像信号をＡ／Ｄコンバータ等によりデジタルデータとしての画像データに変換してフレームメモリあるいはラインバッファに一時格納し、シリアルインタフェースを介してバスに送出する画像データ転送方式が実用化されている。
【０００４】カメラの出力をシリアルラインにて伝送する方法は、物理的配線数の大幅な削減や、システム構築コストの削減に効果がある。たとえば、自動車内にカメラを設置する場合などである。このような用途では、従来は配線数の少ないアナログ画像信号が使用されてきた。ところが、画像を受信あるいは活用する装置側では、デジタル画像データであるほうが都合がよい。しかしながら、8bit あるいは16bitのデジタルパラレル信号は、長距離の配線には適合していない。配線のコストがかかることやデータの相互遅延管理が困難であるため、長距離の伝送には適合していない。
【０００５】また、別の例としてCellular telephonesのような小型モバイル機器では、コネクターに多数ピンが必要なデジタルパラレル信号は、装置を大型化させてしまう問題がある。
【０００６】マルチカメラを用いて複数の画像データを得る場合にも、多数の信号ラインを必要とするパラレル画像信号は配線とシステムを複雑かつ高価格にする。たとえば、複数台のカメラを用いる監視カメラシステムなどがその例である。
【０００７】車載用安全確認カメラなども、複数方向に向けられた複数のカメラを1台の端末でモニターする必要がある。社内配線は８ｍ程度まで伸びることもあり、従来のデジタル配線では、コストが高価であった。また、医療分野では人間体の輪郭及び熱分布を通常のカメラ及び赤外線カメラで取得し、これらカメラで取得した画像を重畳表示して診断のベースとしたり、紫外光用カメラを用いて撮像対象の輪郭が明確な画像を取得したり、工業用スコープ分野では、前方や横方向の画像を同時に取得したりする場合がある。これらの例でも配線を含むシステムコストの低減やシステム自体の簡素化が要求されている。
【０００８】一方、撮像手段においては画像出力信号のデジタル化が進展している。すなわち、光電変換手段の出力をA/D変換し、DSPなどのIC化に適した回路手段を用いてデジタルカラープロセス回路を形成し、画像出力をRGBあるいはYUV形式のデジタル出力とする撮像手段が増加している。このような撮像手段を用いると、RGB形式の8bitデジタル出力であれば、24本の出力信号線が存在することになる。
【０００９】また、IC化に適したCMOSセンサーでは、光電変換手段と同一の半導体チップ上に前出のデジタルカラープロセスを形成し、いわゆるワンチップカメラを構成することにより、撮像手段の大幅な小型化を可能としている。このようなCMOS撮像手段は小型、低消費電力である特徴から、携帯電話や、PDAや電池駆動の多くの情報機器に組込まれてきている。
【００１０】多くの出力線が発生する、デジタル画像信号の配線問題やデータ転送問題が、端末」やシステムの費用削減や小型化をはかるうえで、大きな課題となっている。
【００１１】データをシリアル通信する通信方式の一例としては、パソコンにおけるＵＳＢを用いた例がある。
【００１２】図７には、この種の通信方式の一例のマルチカメラデータ転送方式の構成が示されている。複数の端末（例えば、マルチカメラ）が、コンピュータ（パソコン）１０２でそのプロトコルが制御される複数のＵＳＢインタフェース（Ｉ／Ｆ）に接続されている。ＵＳＢインタフェース１０２Ａは、ＣＰＵ１０２ＢやＲＡＭ１０２Ｃを有するパソコン１０２に内蔵され（取り付けられ）、マスターＵＳＢインタフェースとして機能し、インタフェース１０３Ａはハードディスク１０３Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０４Ａはキーボード１０４Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０５Ａはマウス１０５Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０６Ａはモニター１０６Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０８Ａはモデム１０８Ｂ用として使用されており、ＵＳＢインタフェース１０７Ａは、画像送信側のマルチカメラから送信されてくる画像データの通信媒体であるバスが接続されている。これらのＵＳＢインタフェースは、ＵＳＢハブ１０１を介して各種の装置に接続されている。
【００１３】図７に示すような構成によれば、マルチカメラのそれぞれで得られた画像データを、ＵＳＢインタフェース１０７Ａを利用したシリアル通信により送信することができる。
【００１４】また特開平１１−１２２６３６には双方の装置にＰＬＬ回路を備えデジタル映像信号をシリアルで正確に伝送できる映像信号伝送装置が開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＵＳＢインタフェースを利用した上述の如き通信方式は、シリアル通信が行えるので、バス（ケーブル）が単純であるというメリットがある反面、ＵＳＢインタフェースはパソコン等のホストコンピュータによる制御が必要であり、ホストコンピュータが必須であるばかりでなく、そのプロトコルが複雑であるという問題もある。
【００１６】またUSBインターフェースは、図７に記したように、目的の異なる複数種の端末を接続することを前提として規格化されているため、大容量のデータを連続的に伝送する画像端末の接続には適してはいない。
【００１７】更に特開平１１−１２２６３６の映像信号伝送装置は、双方向での正確なデジタル画像信号伝送が考慮されておらず、端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信することも考慮されていない。
【００１８】また、マルチカメラで得られた画像信号はそれぞれのカメラに１：１で対応して設けられたメモリに一旦格納され、メモリから読み出した画像信号を順次バスに送出されている。したがって、メモリはカメラ対応で設けられているため構成が複雑化し、コスト面の問題も生ずる。
【００１９】そこで、本発明の目的は、ホストコンピュータによる制御が必要なＵＳＢインタフェースを必要とせず簡単な構成でシリアル通信が可能となる信頼性の高いカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２０】本発明の他の目的は、カメラ等の端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信可能なマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２１】本発明の更に他の目的は、データの同期確認及びデータ送出の確認を確実にする信頼性の高いカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２２】本発明の他の目的は、デジタル画像信号の配線問題を解決し、画像システムを簡略化するデータ転送方式を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため、本発明によるカメラデータ転送方式及びデータ転送方式は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２４】（１）それぞれが撮像した画像信号を出力する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段ごとに設けられており、前記撮像手段から同時または逐次的に出力されるパラレル出力のデジタル画像データを、シリアル信号に変換する手段と、前記シリアル信号を所定のタイミングで順次出力する出力手段と、前記出力されたシリアルデータ信号を通信先に送出してシリアル転送するシリアルインタフェースとを備え、前記撮像手段からの画像データの読出中、または伝送中は、それ以外の他の撮像手段はスタンバイモード状態とされているマルチカメラデータ転送方式。
【００２５】(２)前記複数の撮像手段は、互いに異なる撮像波長領域または互いに異なる方向を撮像する撮像手段である上記（１）のマルチカメラデータ転送方式。
【００２６】（３）前記所定のタイミングは、垂直同期信号で定まる上記（１）のマルチカメラデータ転送方式。
【００２７】（４）第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路と、前記伝送ラインを介して受信された画像信号を、前記第１のＰＬＬ回路からのクロックに基づいてパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路と、伝送されるべき画像データをパラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号をＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、前記伝送ラインを介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備えて成るデータ転送方式。
【００２８】（５）第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とシリアル変換された信号をＬＶＤＳを備えて成るデータ転送方式。
【００２９】（６）前記第１の装置における第１のＰＬＬ回路から生成されるロック信号を前記第２の装置側に送出し、前記第２の装置側では、受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに前記受信クロック信号を反転してロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときには前記受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記第１の装置側では、受信した前記ロック応答信号と前記ロック信号に基づいてロックが正確であるか否かを判断し、ロックが正確でないときには、前回送信したデータを前記第１の装置側に再送する上記（４）乃至（５）のデータ転送方式。
【００３０】（７）前記第１の装置側では、前記ロック応答信号と前記ロック信号を入力とする差動増幅器により前記ロックが正確であるか否かを示すロック検出信号を出力する上記（６）のデータ転送方式。
【００３１】（８）第１の装置側から、ＰＬＬロック信号を、送信データとともに送出し、第２の装置側では、受信したＰＬＬロック信号に基づいて前記第２のＰＬＬ回路がロックしていると判断した場合には、前記ロック信号を反転してロック応答信号として第１の装置側に返送し、前記第１の装置側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号とに基づいて、前回送信したデータが正しく送信されていないと判定されたときには、前記前回送信したデータを前記第１の装置側に再送するデータ転送方式。
【００３２】（９）前記再送は、１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３３】（１０）前記再送は、エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送する上記（７）のデータ転送方式。
【００３４】（１１）前記再送は、エラーが発生したデータ部分から再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３５】（１２）前記再送は、エラーが発生したデータのみ再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３６】（１３）前記エラーが発生した場合は、前記ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向にロック周波数を変更する上記（８）のデータ転送方式。
【００３７】（１４）前記データはその単位データ列が２nビットである上記（１）乃至（１３）のデータ転送方式。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式の好適実施形態例について添付図を参照して詳細に説明する。
【００３９】図１において、複数のカメラ２Ｂ〜ＮＢ対応で設けられたシリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）２Ａ〜ＮＡのそれぞれから送出される画像データが、高速シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）変換器１を介してシリアル通信で送信先に送出される。
【００４０】本発明の実施形態では、複数の各カメラは被写体対象物をイメージセンサにより同時あるいは逐次的に撮像後、画像信号を蓄積しており、当該画像信号を上記撮像データを高速シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）１を介してシリアル通信で送出している。そして、１台のカメラに蓄積されている画像データの読出、伝送中は、それ以外の他のカメラはスタンバイモード状態にありデータの蓄積期間となる。したがって、システム全体の消費電力は略カメラ１台分の消費電力で済むことになる。
【００４１】こうして複数台のカメラにより画像を同時に取り込み、フレーム単位で切り替え、すなわち、垂直同期信号に応答して撮像し、読み出しをカメラ単位で行なうことができる。このとき、カメラによる撮像波長を異ならせたり、異なる方向から撮像することにより複数カメラで得られた画像を順次送出することができる。
【００４２】図２には、図１に示す実施形態における複数のカメラ（Ｎ台）による画像の撮像タイミング、垂直同期信号及び画像データ転送タイミングの関係が示されている。
【００４３】撮像タイミングＴの立下りに応答して、複数のカメラによる撮像を同時に行なう。このとき、複数のカメラの各カメラは、撮像後、得られた画像信号は蓄積されている。この撮像タイミングに応答して垂直同期信号Ｖを発生させ、各垂直同期信号に応答して複数のカメラに蓄積されている画像データを順次転送して行く。すなわち、垂直同期信号の第１の立ち下りタイミングＶ１で第１のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第２の立ち下りタイミングＶ２で第２のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第３の立ち下りタイミングＶ３で第３のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第４の立ち下りタイミングＶ４で第４のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、・・・第Ｎの立ち下りタイミングＶNで第Ｎのカメラに蓄積されている画像信号を順次転送する。
【００４４】上述実施形態によれば、ホストコンピュータの制御が必要なＵＳＢを用いることなく、複数の端末（カメラ）のそれぞれで得られたデータをシリアルデータとして順次転送できる。
【００４５】図３には、図１における高速シリアルＩ／Ｆ変換器１の構成例が示されている。この高速シリアルＩ／Ｆ変換器１は、送信側（カメラ側）と受信側（画像信号受信側）にそれぞれ設けられている。以下の説明では、双方向通信を前提にしており、送信時と受信時では、その機能は逆転するので、双方向通信は第１の装置と第２の装置間で行なわれる場合を想定する。
【００４６】第１の装置側は、送信時には、ＰＬＬ回路１１から出力されるクロックに基づいて、Ｐ／Ｓ変換器１２がカメラで撮像して得られた画像信号をパラレル／シリアル変換し、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）１３により、いわゆるＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換する。こうして得られたＬＶＤＳ信号が、例えば、ツイストケーブル等の比較的細く取り扱いの簡単な伝送ライン（バス）１０を介して高速ＬＶＤＳデータ転送される。上記ＬＶＤＳ信号による信号伝送は、シリアル伝送の規格：ＴＩＡ／ＥＩＡ―６４４規格に従って行なわれる。
【００４７】こうしてバス１０を介して出力されたシリアル画像データは、画像データクロック周期で、各ビット対応でＬＶＤＳ信号として構成される。
【００４８】バス１０を介して転送された画像信号は、受信側としての第２の装置のＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）２１で受信され、ＰＬＬ回路２２からのクロックに基づいてシリアル／パラレル変換回路２３でパラレルデータとして、上述ＵＳＢインタフェース等に送出される。
【００４９】一方、第２の装置の送信時に伝送されるべき画像データは、Ｐ／Ｓ変換器１２と同様なＰ／Ｓ変換器２５によりパラレル／シリアル変換され、シリアル変換された信号が、ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）２４においてＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、バス１０を介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送される。
【００５０】第１の装置の受信時では、バス１０を介して受信された画像信号は、ＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）２１と同様なＬＶＤＳ受信回路１４で受信され、ＰＬＬ回路１１からのクロックに基づいてシリアル／パラレル変換回路１５によりパラレルデータとして、上述ＵＳＢインタフェース等に送出される。
【００５１】本発明の実施形態では、上記画像データの同期確認及びデータ送出の確認をより確実にするために次のような双方向通信システムを採用している。
【００５２】図３を参照すると、第１の装置のＰＬＬ回路１１から出力されるロック信号は、送信増幅器１６により増幅された後、例えば、ツイストケーブル等の比較的細く取り扱いの簡単な伝送ライン（バス）２０を介して第２の装置側に送出され、第２の装置側では、このバス２０を介して受信増幅器２６で受信したロック信号をＰＬＬ回路２２に送出して上記クロックを生成せしめるとともに、このロック信号がインバータ２７に入力される。インバータ２７による反転動作は、ＰＬＬ回路２２から出力されるロック可否信号に従って行なわれ、ＰＬＬ回路２２で受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに当該受信クロック信号を反転してロック応答信号として送信増幅器２８及びバス２０を介して第１の装置側に送出される。
【００５３】また、ＰＬＬ回路２２で受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときにはインバータ２７当該受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として送信増幅器２８及びバス２０を介して第１の装置側に送出する。
【００５４】第１の装置側では、バス２０を介して受信したロック応答信号を受信増幅器１７で受信し、差動増幅器１８に入力される。差動増幅器１８にはＰＬＬ回路１１からのロック信号も入力されており、その出力信号がロック検出信号として得られ、このロック検出信号に基づいてロックが正確であるか否かが判断できる。
【００５５】尚、図３では第１の装置側から送信された送信データも第２の装置側から送信された送信データも同極性で送受信を行っているが、例えば図４に示すように、第１の装置側をマスターとし、第２並びに不図示の装置側をスレーブとした場合、マスター側の装置のＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）３０からの出力を反転出力とし、スレーブ側の装置のＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）３１で再反転する構成としても良い。その場合、マスターからの送信データか、スレーブからの送信データかがデータの極性で判別できる為、別のスレーブからの送信データなのかマスターからの送信データなのかを別途判断する処理、回路等が割愛できる。
【００５６】図５には、送受信データの構造例が示されている。このデータ構成は、大きく分けてＰＬＬロック検出用信号としてのデータ列スタートビットとストップビット、これらのビットに囲まれた制御データ部分と実際の画像データ部分に分けられる。制御データ部分は、例えば、画像の同期信号としての垂直、水平の同期信号、データ列のエラーチェックのための信号、例えば、データチェック信号としてのパリティチェック信号、データ列がコマンド相当かデータかを示すＣ／Ｄ（コマンド／データ）信号、送信側から受信側への信号か若しくはその逆かを示すＲ／Ｗ信号、データが有効か否かを示す信号（図示せず）等がある。データチェック信号は、パリティチェック等のエラーチェック信号であり、スタートからストップまでの１組の信号の状態をチェックするための信号であり、無い場合と比較して、より確実なデータ状態チェックが可能となる。
【００５７】次に、上述実施形態におけるデータ送受信時ＰＬＬのロックが外れた場合またはエラーチェック等により送出されたデータにエラーがあることが判明した場合の処理について図６を参照して説明する。図６は、データ送受信時におけるエラー検出方法を説明するためのタイミング図である。
【００５８】先ず、データ送受信におけるエラー検出方法について図３をも参照して説明する。上述のように、送信（第１の装置）側からは、ＰＬＬロック信号を、送信データ列のデータスタート、ストップ信号にあわせて送出する。受信（第２の装置）側では、ＰＬＬがロックしていると判断した場合には、上記ロック信号を反転してロック応答信号として送信側に送り返す。
【００５９】一方、送信側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号を、例えば、差動増幅器で受信して、その出力をロック検出信号として生成し、データ列を送るスタート部分で前回送った信号の状況を判定する。図示の例では、判定期間でロック検出信号が“Ｈ”であれば正常（判定：ＯＫ）、“Ｌ”であればＮＧ（判定：ＮＧ）と判定される。この判定が“ＮＧ”の場合には、データを受信側に再送する。
【００６０】再送のシーケンスとしては、受信側のシステム構成により、（１）１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送する、（２）エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送する、（３）エラーが発生したデータ部分から再送する、（４）エラーが発生したデータのみ再送する、等の方式がある。
【００６１】また、本実施形態の方式では、エラーが発生した場合には、ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向に周波数を変更することも可能となる。これは、従来のＲＳ２３２Ｃによるシリアル通信等で通信周波数を一定間隔で下げながら所望の通信レートを検索する方式に似ているが、本実施形態の方式では、ＰＬＬロック基本周波数（ＰＬＬロック信号）をも送出しているので、データのスタート、ストップ部分でロック確認が可能となり、ロック基本周波数を上下することにより簡単に送信データレートを上下させることができる。この点で、従来のＲＳ２３２Ｃ等ではパリティビットでデータ転送の正誤を判定して転送レートを決定して方式に比べて信頼性が高く、転送レートをより細かく設定でき有利である。
【００６２】また、従来方式の単なるデータ内のエラーチェック（例えば、パリティチェック）では、データエラーが発生して場合であっても、パリティビットとデータの２箇所に偶然エラーが発生しているとデータエラーを検出できない可能性がある。しかしながら、上述本実施形態のようにＰＬＬのロックを併用すれば、複数ビットにエラーが発生するような状況ではＰＬＬのロックも外れるため、エラー検出能力の向上を図ることができる。更に、本実施形態方式は、パリティチェッカーのような特別な回路は必要とせず、簡単な回路構成でシステムを構築することができる。
【００６３】また、図５で示されているスタートビットからストップビットまでのデータ列を基本データ列とし、この基本データ列のビット数を例えば１６ビット等２nビットとすると、ＰＬＬ基本周波数から送信クロックを再構成する際のｎ逓倍回路が簡単でかつ精度向上が図れる。
【００６４】以上、本発明のマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式の好適実施形態例を説明したが、これは単なる例示にすぎず、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること勿論である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカメラデータ転送方式及びデータ転送方式によれば、ホストコンピュータによる制御が必要なＵＳＢインタフェースを必要とせず簡単な構成でシリアル通信が可能となり、カメラ等の複数端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信可能となるばかりでなく、データの同期確認及びデータ送出の確認を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデータ転送方式の一実施形態における複数のカメラで撮像して得られた画像データの伝送方式の構成図である。
【図２】図１に示す実施形態における画像伝送のタイミング図である。
【図３】本発明によるデータ転送方式の実施形態における高速シリアルインタフェース変換器１の構成例を示す図である。
【図４】本発明によるデータ転送方式の実施形態における高速シリアルインタフェース変換器１の他の構成例を示す図である。
【図５】本発明によるデータ転送方式の実施形態における送受信データの構成例を示す図である。
【図６】本発明によるデータ転送方式の実施形態のデータ送受信におけるエラー検出方法を説明するためのタイミング図である。
【図７】従来のデータ転送方式の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 高速シリアルインタフェース変換器
２Ａ〜ＮＡ シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）
２Ｂ〜ＮＢ カメラ
１０、２０ バス
１１、２２ ＰＬＬ回路
１２、２５ Ｐ／Ｓ変換器
１３、２４、３０ ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）
１４、２１、３１ ＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）
１５、２３ シリアル／パラレル変換回路
１６、２８ 送信増幅器
１７，２６ 受信増幅器
１８ 差動増幅器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データのデータ転送方式に関し、特に端末装置で得られた画像データを他の端末に転送する場合に好適なデータ転送方式に関する。本発明は、また、CMOSセンサーを用いたデジタル出力の撮像手段の配線問題の最適化やシステム設計の簡略化に関する。
【０００２】
【従来の技術】データをシリアル通信するデータ転送方式は、通信媒体が１本のバス回線で済むため、構成の簡素化が要求される分野において多用されている。
【０００３】かかるデータ転送方式が用いられる一例として単数のカメラ（TVカメラあるいは電子カメラ）あるいは複数のカメラ、すなわちマルチカメラを所定個所に配設し、これらカメラで得られた画像信号をＡ／Ｄコンバータ等によりデジタルデータとしての画像データに変換してフレームメモリあるいはラインバッファに一時格納し、シリアルインタフェースを介してバスに送出する画像データ転送方式が実用化されている。
【０００４】カメラの出力をシリアルラインにて伝送する方法は、物理的配線数の大幅な削減や、システム構築コストの削減に効果がある。たとえば、自動車内にカメラを設置する場合などである。このような用途では、従来は配線数の少ないアナログ画像信号が使用されてきた。ところが、画像を受信あるいは活用する装置側では、デジタル画像データであるほうが都合がよい。しかしながら、8bit あるいは16bitのデジタルパラレル信号は、長距離の配線には適合していない。配線のコストがかかることやデータの相互遅延管理が困難であるため、長距離の伝送には適合していない。
【０００５】また、別の例としてCellular telephonesのような小型モバイル機器では、コネクターに多数ピンが必要なデジタルパラレル信号は、装置を大型化させてしまう問題がある。
【０００６】マルチカメラを用いて複数の画像データを得る場合にも、多数の信号ラインを必要とするパラレル画像信号は配線とシステムを複雑かつ高価格にする。たとえば、複数台のカメラを用いる監視カメラシステムなどがその例である。
【０００７】車載用安全確認カメラなども、複数方向に向けられた複数のカメラを1台の端末でモニターする必要がある。社内配線は８ｍ程度まで伸びることもあり、従来のデジタル配線では、コストが高価であった。また、医療分野では人間体の輪郭及び熱分布を通常のカメラ及び赤外線カメラで取得し、これらカメラで取得した画像を重畳表示して診断のベースとしたり、紫外光用カメラを用いて撮像対象の輪郭が明確な画像を取得したり、工業用スコープ分野では、前方や横方向の画像を同時に取得したりする場合がある。これらの例でも配線を含むシステムコストの低減やシステム自体の簡素化が要求されている。
【０００８】一方、撮像手段においては画像出力信号のデジタル化が進展している。すなわち、光電変換手段の出力をA/D変換し、DSPなどのIC化に適した回路手段を用いてデジタルカラープロセス回路を形成し、画像出力をRGBあるいはYUV形式のデジタル出力とする撮像手段が増加している。このような撮像手段を用いると、RGB形式の8bitデジタル出力であれば、24本の出力信号線が存在することになる。
【０００９】また、IC化に適したCMOSセンサーでは、光電変換手段と同一の半導体チップ上に前出のデジタルカラープロセスを形成し、いわゆるワンチップカメラを構成することにより、撮像手段の大幅な小型化を可能としている。このようなCMOS撮像手段は小型、低消費電力である特徴から、携帯電話や、PDAや電池駆動の多くの情報機器に組込まれてきている。
【００１０】多くの出力線が発生する、デジタル画像信号の配線問題やデータ転送問題が、端末」やシステムの費用削減や小型化をはかるうえで、大きな課題となっている。
【００１１】データをシリアル通信する通信方式の一例としては、パソコンにおけるＵＳＢを用いた例がある。
【００１２】図７には、この種の通信方式の一例のマルチカメラデータ転送方式の構成が示されている。複数の端末（例えば、マルチカメラ）が、コンピュータ（パソコン）１０２でそのプロトコルが制御される複数のＵＳＢインタフェース（Ｉ／Ｆ）に接続されている。ＵＳＢインタフェース１０２Ａは、ＣＰＵ１０２ＢやＲＡＭ１０２Ｃを有するパソコン１０２に内蔵され（取り付けられ）、マスターＵＳＢインタフェースとして機能し、インタフェース１０３Ａはハードディスク１０３Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０４Ａはキーボード１０４Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０５Ａはマウス１０５Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０６Ａはモニター１０６Ｂ用、ＵＳＢインタフェース１０８Ａはモデム１０８Ｂ用として使用されており、ＵＳＢインタフェース１０７Ａは、画像送信側のマルチカメラから送信されてくる画像データの通信媒体であるバスが接続されている。これらのＵＳＢインタフェースは、ＵＳＢハブ１０１を介して各種の装置に接続されている。
【００１３】図７に示すような構成によれば、マルチカメラのそれぞれで得られた画像データを、ＵＳＢインタフェース１０７Ａを利用したシリアル通信により送信することができる。
【００１４】また特開平１１−１２２６３６には双方の装置にＰＬＬ回路を備えデジタル映像信号をシリアルで正確に伝送できる映像信号伝送装置が開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＵＳＢインタフェースを利用した上述の如き通信方式は、シリアル通信が行えるので、バス（ケーブル）が単純であるというメリットがある反面、ＵＳＢインタフェースはパソコン等のホストコンピュータによる制御が必要であり、ホストコンピュータが必須であるばかりでなく、そのプロトコルが複雑であるという問題もある。
【００１６】またUSBインターフェースは、図７に記したように、目的の異なる複数種の端末を接続することを前提として規格化されているため、大容量のデータを連続的に伝送する画像端末の接続には適してはいない。
【００１７】更に特開平１１−１２２６３６の映像信号伝送装置は、双方向での正確なデジタル画像信号伝送が考慮されておらず、端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信することも考慮されていない。
【００１８】また、マルチカメラで得られた画像信号はそれぞれのカメラに１：１で対応して設けられたメモリに一旦格納され、メモリから読み出した画像信号を順次バスに送出されている。したがって、メモリはカメラ対応で設けられているため構成が複雑化し、コスト面の問題も生ずる。
【００１９】そこで、本発明の目的は、ホストコンピュータによる制御が必要なＵＳＢインタフェースを必要とせず簡単な構成でシリアル通信が可能となる信頼性の高いカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２０】本発明の他の目的は、カメラ等の端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信可能なマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２１】本発明の更に他の目的は、データの同期確認及びデータ送出の確認を確実にする信頼性の高いカメラデータ転送方式及びデータ転送方式を提供することにある。
【００２２】本発明の他の目的は、デジタル画像信号の配線問題を解決し、画像システムを簡略化するデータ転送方式を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため、本発明によるカメラデータ転送方式及びデータ転送方式は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００２４】（１）それぞれが撮像した画像信号を出力する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段ごとに設けられており、前記撮像手段から同時または逐次的に出力されるパラレル出力のデジタル画像データを、シリアル信号に変換する手段と、前記シリアル信号を所定のタイミングで順次出力する出力手段と、前記出力されたシリアルデータ信号を通信先に送出してシリアル転送するシリアルインタフェースとを備え、前記撮像手段からの画像データの読出中、または伝送中は、それ以外の他の撮像手段はスタンバイモード状態とされているマルチカメラデータ転送方式。
【００２５】(２)前記複数の撮像手段は、互いに異なる撮像波長領域または互いに異なる方向を撮像する撮像手段である上記（１）のマルチカメラデータ転送方式。
【００２６】（３）前記所定のタイミングは、垂直同期信号で定まる上記（１）のマルチカメラデータ転送方式。
【００２７】（４）第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路と、前記伝送ラインを介して受信された画像信号を、前記第１のＰＬＬ回路からのクロックに基づいてパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路と、伝送されるべき画像データをパラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号をＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、前記伝送ラインを介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備えて成るデータ転送方式。
【００２８】（５）第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とシリアル変換された信号をＬＶＤＳを備えて成るデータ転送方式。
【００２９】（６）前記第１の装置における第１のＰＬＬ回路から生成されるロック信号を前記第２の装置側に送出し、前記第２の装置側では、受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに前記受信クロック信号を反転してロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときには前記受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記第１の装置側では、受信した前記ロック応答信号と前記ロック信号に基づいてロックが正確であるか否かを判断し、ロックが正確でないときには、前回送信したデータを前記第１の装置側に再送する上記（４）乃至（５）のデータ転送方式。
【００３０】（７）前記第１の装置側では、前記ロック応答信号と前記ロック信号を入力とする差動増幅器により前記ロックが正確であるか否かを示すロック検出信号を出力する上記（６）のデータ転送方式。
【００３１】（８）第１の装置側から、ＰＬＬロック信号を、送信データとともに送出し、第２の装置側では、受信したＰＬＬロック信号に基づいて前記第２のＰＬＬ回路がロックしていると判断した場合には、前記ロック信号を反転してロック応答信号として第１の装置側に返送し、前記第１の装置側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号とに基づいて、前回送信したデータが正しく送信されていないと判定されたときには、前記前回送信したデータを前記第１の装置側に再送するデータ転送方式。
【００３２】（９）前記再送は、１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３３】（１０）前記再送は、エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送する上記（７）のデータ転送方式。
【００３４】（１１）前記再送は、エラーが発生したデータ部分から再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３５】（１２）前記再送は、エラーが発生したデータのみ再送する上記（８）のデータ転送方式。
【００３６】（１３）前記エラーが発生した場合は、前記ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向にロック周波数を変更する上記（８）のデータ転送方式。
【００３７】（１４）前記データはその単位データ列が２nビットである上記（１）乃至（１３）のデータ転送方式。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式の好適実施形態例について添付図を参照して詳細に説明する。
【００３９】図１において、複数のカメラ２Ｂ〜ＮＢ対応で設けられたシリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）２Ａ〜ＮＡのそれぞれから送出される画像データが、高速シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）変換器１を介してシリアル通信で送信先に送出される。
【００４０】本発明の実施形態では、複数の各カメラは被写体対象物をイメージセンサにより同時あるいは逐次的に撮像後、画像信号を蓄積しており、当該画像信号を上記撮像データを高速シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）１を介してシリアル通信で送出している。そして、１台のカメラに蓄積されている画像データの読出、伝送中は、それ以外の他のカメラはスタンバイモード状態にありデータの蓄積期間となる。したがって、システム全体の消費電力は略カメラ１台分の消費電力で済むことになる。
【００４１】こうして複数台のカメラにより画像を同時に取り込み、フレーム単位で切り替え、すなわち、垂直同期信号に応答して撮像し、読み出しをカメラ単位で行なうことができる。このとき、カメラによる撮像波長を異ならせたり、異なる方向から撮像することにより複数カメラで得られた画像を順次送出することができる。
【００４２】図２には、図１に示す実施形態における複数のカメラ（Ｎ台）による画像の撮像タイミング、垂直同期信号及び画像データ転送タイミングの関係が示されている。
【００４３】撮像タイミングＴの立下りに応答して、複数のカメラによる撮像を同時に行なう。このとき、複数のカメラの各カメラは、撮像後、得られた画像信号は蓄積されている。この撮像タイミングに応答して垂直同期信号Ｖを発生させ、各垂直同期信号に応答して複数のカメラに蓄積されている画像データを順次転送して行く。すなわち、垂直同期信号の第１の立ち下りタイミングＶ１で第１のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第２の立ち下りタイミングＶ２で第２のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第３の立ち下りタイミングＶ３で第３のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、第４の立ち下りタイミングＶ４で第４のカメラに蓄積されている画像信号を転送し、・・・第Ｎの立ち下りタイミングＶNで第Ｎのカメラに蓄積されている画像信号を順次転送する。
【００４４】上述実施形態によれば、ホストコンピュータの制御が必要なＵＳＢを用いることなく、複数の端末（カメラ）のそれぞれで得られたデータをシリアルデータとして順次転送できる。
【００４５】図３には、図１における高速シリアルＩ／Ｆ変換器１の構成例が示されている。この高速シリアルＩ／Ｆ変換器１は、送信側（カメラ側）と受信側（画像信号受信側）にそれぞれ設けられている。以下の説明では、双方向通信を前提にしており、送信時と受信時では、その機能は逆転するので、双方向通信は第１の装置と第２の装置間で行なわれる場合を想定する。
【００４６】第１の装置側は、送信時には、ＰＬＬ回路１１から出力されるクロックに基づいて、Ｐ／Ｓ変換器１２がカメラで撮像して得られた画像信号をパラレル／シリアル変換し、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）１３により、いわゆるＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換する。こうして得られたＬＶＤＳ信号が、例えば、ツイストケーブル等の比較的細く取り扱いの簡単な伝送ライン（バス）１０を介して高速ＬＶＤＳデータ転送される。上記ＬＶＤＳ信号による信号伝送は、シリアル伝送の規格：ＴＩＡ／ＥＩＡ―６４４規格に従って行なわれる。
【００４７】こうしてバス１０を介して出力されたシリアル画像データは、画像データクロック周期で、各ビット対応でＬＶＤＳ信号として構成される。
【００４８】バス１０を介して転送された画像信号は、受信側としての第２の装置のＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）２１で受信され、ＰＬＬ回路２２からのクロックに基づいてシリアル／パラレル変換回路２３でパラレルデータとして、上述ＵＳＢインタフェース等に送出される。
【００４９】一方、第２の装置の送信時に伝送されるべき画像データは、Ｐ／Ｓ変換器１２と同様なＰ／Ｓ変換器２５によりパラレル／シリアル変換され、シリアル変換された信号が、ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）２４においてＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、バス１０を介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送される。
【００５０】第１の装置の受信時では、バス１０を介して受信された画像信号は、ＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）２１と同様なＬＶＤＳ受信回路１４で受信され、ＰＬＬ回路１１からのクロックに基づいてシリアル／パラレル変換回路１５によりパラレルデータとして、上述ＵＳＢインタフェース等に送出される。
【００５１】本発明の実施形態では、上記画像データの同期確認及びデータ送出の確認をより確実にするために次のような双方向通信システムを採用している。
【００５２】図３を参照すると、第１の装置のＰＬＬ回路１１から出力されるロック信号は、送信増幅器１６により増幅された後、例えば、ツイストケーブル等の比較的細く取り扱いの簡単な伝送ライン（バス）２０を介して第２の装置側に送出され、第２の装置側では、このバス２０を介して受信増幅器２６で受信したロック信号をＰＬＬ回路２２に送出して上記クロックを生成せしめるとともに、このロック信号がインバータ２７に入力される。インバータ２７による反転動作は、ＰＬＬ回路２２から出力されるロック可否信号に従って行なわれ、ＰＬＬ回路２２で受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに当該受信クロック信号を反転してロック応答信号として送信増幅器２８及びバス２０を介して第１の装置側に送出される。
【００５３】また、ＰＬＬ回路２２で受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときにはインバータ２７当該受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として送信増幅器２８及びバス２０を介して第１の装置側に送出する。
【００５４】第１の装置側では、バス２０を介して受信したロック応答信号を受信増幅器１７で受信し、差動増幅器１８に入力される。差動増幅器１８にはＰＬＬ回路１１からのロック信号も入力されており、その出力信号がロック検出信号として得られ、このロック検出信号に基づいてロックが正確であるか否かが判断できる。
【００５５】尚、図３では第１の装置側から送信された送信データも第２の装置側から送信された送信データも同極性で送受信を行っているが、例えば図４に示すように、第１の装置側をマスターとし、第２並びに不図示の装置側をスレーブとした場合、マスター側の装置のＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）３０からの出力を反転出力とし、スレーブ側の装置のＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）３１で再反転する構成としても良い。その場合、マスターからの送信データか、スレーブからの送信データかがデータの極性で判別できる為、別のスレーブからの送信データなのかマスターからの送信データなのかを別途判断する処理、回路等が割愛できる。
【００５６】図５には、送受信データの構造例が示されている。このデータ構成は、大きく分けてＰＬＬロック検出用信号としてのデータ列スタートビットとストップビット、これらのビットに囲まれた制御データ部分と実際の画像データ部分に分けられる。制御データ部分は、例えば、画像の同期信号としての垂直、水平の同期信号、データ列のエラーチェックのための信号、例えば、データチェック信号としてのパリティチェック信号、データ列がコマンド相当かデータかを示すＣ／Ｄ（コマンド／データ）信号、送信側から受信側への信号か若しくはその逆かを示すＲ／Ｗ信号、データが有効か否かを示す信号（図示せず）等がある。データチェック信号は、パリティチェック等のエラーチェック信号であり、スタートからストップまでの１組の信号の状態をチェックするための信号であり、無い場合と比較して、より確実なデータ状態チェックが可能となる。
【００５７】次に、上述実施形態におけるデータ送受信時ＰＬＬのロックが外れた場合またはエラーチェック等により送出されたデータにエラーがあることが判明した場合の処理について図６を参照して説明する。図６は、データ送受信時におけるエラー検出方法を説明するためのタイミング図である。
【００５８】先ず、データ送受信におけるエラー検出方法について図３をも参照して説明する。上述のように、送信（第１の装置）側からは、ＰＬＬロック信号を、送信データ列のデータスタート、ストップ信号にあわせて送出する。受信（第２の装置）側では、ＰＬＬがロックしていると判断した場合には、上記ロック信号を反転してロック応答信号として送信側に送り返す。
【００５９】一方、送信側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号を、例えば、差動増幅器で受信して、その出力をロック検出信号として生成し、データ列を送るスタート部分で前回送った信号の状況を判定する。図示の例では、判定期間でロック検出信号が“Ｈ”であれば正常（判定：ＯＫ）、“Ｌ”であればＮＧ（判定：ＮＧ）と判定される。この判定が“ＮＧ”の場合には、データを受信側に再送する。
【００６０】再送のシーケンスとしては、受信側のシステム構成により、（１）１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送する、（２）エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送する、（３）エラーが発生したデータ部分から再送する、（４）エラーが発生したデータのみ再送する、等の方式がある。
【００６１】また、本実施形態の方式では、エラーが発生した場合には、ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向に周波数を変更することも可能となる。これは、従来のＲＳ２３２Ｃによるシリアル通信等で通信周波数を一定間隔で下げながら所望の通信レートを検索する方式に似ているが、本実施形態の方式では、ＰＬＬロック基本周波数（ＰＬＬロック信号）をも送出しているので、データのスタート、ストップ部分でロック確認が可能となり、ロック基本周波数を上下することにより簡単に送信データレートを上下させることができる。この点で、従来のＲＳ２３２Ｃ等ではパリティビットでデータ転送の正誤を判定して転送レートを決定して方式に比べて信頼性が高く、転送レートをより細かく設定でき有利である。
【００６２】また、従来方式の単なるデータ内のエラーチェック（例えば、パリティチェック）では、データエラーが発生して場合であっても、パリティビットとデータの２箇所に偶然エラーが発生しているとデータエラーを検出できない可能性がある。しかしながら、上述本実施形態のようにＰＬＬのロックを併用すれば、複数ビットにエラーが発生するような状況ではＰＬＬのロックも外れるため、エラー検出能力の向上を図ることができる。更に、本実施形態方式は、パリティチェッカーのような特別な回路は必要とせず、簡単な回路構成でシステムを構築することができる。
【００６３】また、図５で示されているスタートビットからストップビットまでのデータ列を基本データ列とし、この基本データ列のビット数を例えば１６ビット等２nビットとすると、ＰＬＬ基本周波数から送信クロックを再構成する際のｎ逓倍回路が簡単でかつ精度向上が図れる。
【００６４】以上、本発明のマルチカメラデータ転送方式及びデータ転送方式の好適実施形態例を説明したが、これは単なる例示にすぎず、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること勿論である。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカメラデータ転送方式及びデータ転送方式によれば、ホストコンピュータによる制御が必要なＵＳＢインタフェースを必要とせず簡単な構成でシリアル通信が可能となり、カメラ等の複数端末で得られたデータを最少の消費電力でシリアル通信可能となるばかりでなく、データの同期確認及びデータ送出の確認を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデータ転送方式の一実施形態における複数のカメラで撮像して得られた画像データの伝送方式の構成図である。
【図２】図１に示す実施形態における画像伝送のタイミング図である。
【図３】本発明によるデータ転送方式の実施形態における高速シリアルインタフェース変換器１の構成例を示す図である。
【図４】本発明によるデータ転送方式の実施形態における高速シリアルインタフェース変換器１の他の構成例を示す図である。
【図５】本発明によるデータ転送方式の実施形態における送受信データの構成例を示す図である。
【図６】本発明によるデータ転送方式の実施形態のデータ送受信におけるエラー検出方法を説明するためのタイミング図である。
【図７】従来のデータ転送方式の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 高速シリアルインタフェース変換器
２Ａ〜ＮＡ シリアルインタフェース（Ｉ／Ｆ）
２Ｂ〜ＮＢ カメラ
１０、２０ バス
１１、２２ ＰＬＬ回路
１２、２５ Ｐ／Ｓ変換器
１３、２４、３０ ＬＶＤＳドライバ回路（コード回路）
１４、２１、３１ ＬＶＤＳ受信回路（デコード回路）
１５、２３ シリアル／パラレル変換回路
１６、２８ 送信増幅器
１７，２６ 受信増幅器
１８ 差動増幅器
【特許請求の範囲】
【請求項１】それぞれが撮像した画像信号を出力する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段ごとに設けられており、前記撮像手段から同時または逐次的に出力されるパラレル出力のデジタル画像データを、シリアル信号に変換する手段と、前記シリアル信号を所定のタイミングで順次出力する出力手段と、前記出力されたシリアルデータ信号を通信先に送出してシリアル転送するシリアルインタフェースとを備え、前記撮像手段からの画像データの読出中、または伝送中は、それ以外の他の撮像手段はスタンバイモード状態とされていることを特徴とするマルチカメラデータ転送方式。
【請求項２】前記複数の撮像手段は、互いに異なる撮像波長領域または互いに異なる方向を撮像する撮像手段であることを特徴とする請求項１に記載のマルチカメラデータ転送方式。
【請求項３】前記所定のタイミングは、垂直同期信号で定まることを特徴とする請求項１に記載のマルチカメラデータ転送方式。
【請求項４】第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路と、前記伝送ラインを介して受信された画像信号を、前記第１のＰＬＬ回路からのクロックに基づいてパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路と、伝送されるべき画像データをパラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号をＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、前記伝送ラインを介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備えて成ることを特徴とするデータ転送方式。
【請求項５】第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とシリアル変換された信号をＬＶＤＳを備えて成ることを特徴とするデータ転送方式。
【請求項６】前記第１の装置における第１のＰＬＬ回路から生成されるロック信号を前記第２の装置側に送出し、前記第２の装置側では、受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに前記受信クロック信号を反転してロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときには前記受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記第１の装置側では、受信した前記ロック応答信号と前記ロック信号に基づいてロックが正確であるか否かを判断し、ロックが正確でないときには、前回送信したデータを前記第１の装置側に再送することを特徴とする請求項４乃至５に記載のデータ転送方式。
【請求項７】前記第１の装置側では、前記ロック応答信号と前記ロック信号を入力とする差動増幅器により前記ロックが正確であるか否かを示すロック検出信号を出力することを特徴とする請求項６に記載のデータ転送方式。
【請求項８】第１の装置側から、ＰＬＬロック信号を、送信データとともに送出し、第２の装置側では、受信したＰＬＬロック信号に基づいて前記第２のＰＬＬ回路がロックしていると判断した場合には、前記ロック信号を反転してロック応答信号として第１の装置側に返送し、前記第１の装置側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号とに基づいて、前回送信したデータが正しく送信されていないと判定されたときには、前記前回送信したデータを前記第１の装置側に再送することを特徴とするデータ転送方式。
【請求項９】前記再送は、１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１０】前記再送は、エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１１】前記再送は、エラーが発生したデータ部分から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１２】前記再送は、エラーが発生したデータのみ再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１３】前記エラーが発生した場合は、前記ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向にロック周波数を変更することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１４】前記データはその単位データ列が２nビットであることを特徴とする請求項１乃至１３に記載のデータ転送方式。
【請求項１】それぞれが撮像した画像信号を出力する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段ごとに設けられており、前記撮像手段から同時または逐次的に出力されるパラレル出力のデジタル画像データを、シリアル信号に変換する手段と、前記シリアル信号を所定のタイミングで順次出力する出力手段と、前記出力されたシリアルデータ信号を通信先に送出してシリアル転送するシリアルインタフェースとを備え、前記撮像手段からの画像データの読出中、または伝送中は、それ以外の他の撮像手段はスタンバイモード状態とされていることを特徴とするマルチカメラデータ転送方式。
【請求項２】前記複数の撮像手段は、互いに異なる撮像波長領域または互いに異なる方向を撮像する撮像手段であることを特徴とする請求項１に記載のマルチカメラデータ転送方式。
【請求項３】前記所定のタイミングは、垂直同期信号で定まることを特徴とする請求項１に記載のマルチカメラデータ転送方式。
【請求項４】第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路と、前記伝送ラインを介して受信された画像信号を、前記第１のＰＬＬ回路からのクロックに基づいてパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路と、伝送されるべき画像データをパラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号をＬＶＤＳ信号伝送方式に従った信号に変換され、前記伝送ラインを介して第１の装置に向けて高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備えて成ることを特徴とするデータ転送方式。
【請求項５】第１の装置と第２の装置間でデータ転送するデータ転送方式において、前記第１の装置側は、パラレル信号形式の画像信号を出力する撮像手段を備え、前記撮像手段で撮像して得られたパラレル信号である画像信号を、第１のＰＬＬ回路から出力されるクロックに基づいて、パラレル／シリアル変換するＰ／Ｓ変換器と、シリアル変換された信号を、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalling）信号伝送方式に従った信号に変換し、変換されたＬＶＤＳ信号を受信側に伝送ラインを介して高速ＬＶＤＳデータ転送するＬＶＤＳドライバ回路とを備え、第２の装置側は、前記伝送ラインを介して転送された画像信号を受信するＬＶＤＳ受信回路と、第２のＰＬＬ回路からのクロックに基づいて、前記受信した画像信号をパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路とシリアル変換された信号をＬＶＤＳを備えて成ることを特徴とするデータ転送方式。
【請求項６】前記第１の装置における第１のＰＬＬ回路から生成されるロック信号を前記第２の装置側に送出し、前記第２の装置側では、受信したロック信号が正しい同期クロックでないと判断したときに前記受信クロック信号を反転してロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記受信したロック信号が正しい同期クロックであると判断したときには前記受信クロック信号を反転せずに、そのままロック応答信号として前記第１の装置側に送出し、前記第１の装置側では、受信した前記ロック応答信号と前記ロック信号に基づいてロックが正確であるか否かを判断し、ロックが正確でないときには、前回送信したデータを前記第１の装置側に再送することを特徴とする請求項４乃至５に記載のデータ転送方式。
【請求項７】前記第１の装置側では、前記ロック応答信号と前記ロック信号を入力とする差動増幅器により前記ロックが正確であるか否かを示すロック検出信号を出力することを特徴とする請求項６に記載のデータ転送方式。
【請求項８】第１の装置側から、ＰＬＬロック信号を、送信データとともに送出し、第２の装置側では、受信したＰＬＬロック信号に基づいて前記第２のＰＬＬ回路がロックしていると判断した場合には、前記ロック信号を反転してロック応答信号として第１の装置側に返送し、前記第１の装置側では、送信したロック信号と返送されたロック応答信号とに基づいて、前回送信したデータが正しく送信されていないと判定されたときには、前記前回送信したデータを前記第１の装置側に再送することを特徴とするデータ転送方式。
【請求項９】前記再送は、１フレームの画像を送る場合には、画像の最初から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１０】前記再送は、エラーが発生した画像の最初の水平同期信号部分から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１１】前記再送は、エラーが発生したデータ部分から再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１２】前記再送は、エラーが発生したデータのみ再送することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１３】前記エラーが発生した場合は、前記ＰＬＬのロック周波数を下げてデータ転送の信頼性を向上させる方向にロック周波数を変更することを特徴とする請求項８に記載のデータ転送方式。
【請求項１４】前記データはその単位データ列が２nビットであることを特徴とする請求項１乃至１３に記載のデータ転送方式。
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００１−２８２７１４（Ｐ２００１−２８２７１４Ａ）
【公開日】平成１３年１０月１２日（２００１．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−９３４３６（Ｐ２０００−９３４３６）
【出願日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１０月１２日（２００１．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス光学工業株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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