JP2013009180A - 撮像装置、無線システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作者が、容易に無線端末の切り替えを行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】複数の無線端末間で行う画像伝送の切り替え制御を行う撮像装置において、アレーアンテナにより無線端末の相対角度を把握し、同時に、CCD等で無線端末を撮像したスルー画像上に、相対角度を元に、アイコン等を重畳して表示させ、簡便な切り替えの指示入力を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、無線システムに関する。

映像情報等の送受信を行う複数の無線端末間で、接続する無線端末の組み合わせを切り変えることができる無線システムがある。例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶ディスプレー）パネル等の表示デバイスとタッチパネル等の入力デバイスを組み合わせたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能を持つ撮像装置を利用して、無線端末の探索を行い、その探索結果を撮像装置の表示デバイスに表示し、タッチパネル等を介して入力される操作者の指示に基づいて、無線端末間の接続を切り替えるシステムが特許文献１に記載されている。

特許第３４４１４２２号公報

従来技術では図９に示す様に、撮像装置９ａが周囲の無線端末９ｃ−１〜９ｃ−３を探索し、発見した無線端末をＬＣＤ等の表示部９ｂにアイコンで示していた。しかしながら、探索により発見した順か、名称順等の順番でアイコンを並べて表示させる事しかできなかった。従って、実際の無線端末群９ｃ−１〜９ｃ−３の実空間における配置と、表示部９ｂ上のアイコンとの関連が操作者にとって直感的にわかりづらく、接続の切り替え等の指示が困難であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、操作者が、容易に無線端末の切り替えを行うことができる撮像装置、無線システムを提供する。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、画像を撮像する撮像部と、前記画像を表示する表示部と、前記撮像部に対して予め決められた位置に配置されるアンテナと、前記アンテナの最大利得方向を変化させて前記アンテナの指向性を制御するアンテナ制御部と、前記アンテナを経由して、１つ以上の無線端末に対して探索データを送信し、かつ、前記探索データに対する応答データを受信し、さらに制御データを送信する無線部と、前記応答データの受信強度を検出する受信強度検出部と、前記応答データの送信元である前記無線端末の識別情報を抽出する識別情報抽出部と、前記識別情報と前記受信強度と前記最大利得方向とを関連づけるデータセットを生成する制御を行う記録制御部と、前記データセットを記録する記録部と、前記記録部に記録された同一の前記識別情報を持つ前記データセットの中で前記受信強度が他の前記受信強度よりも相対的に大きい前記データセットの前記最大利得方向を、撮像装置を基準とする前記無線端末の相対的な方向を示す相対角度として抽出する相対角度抽出部と、前記表示部の画角と前記相対角度に基づいて、前記表示部に表示される前記画像上の前記無線端末の推定位置を計算する推定位置計算部と、前記表示部に、前記画像を表示させるとともに、前記識別情報に対応する前記無線端末を特定する端末情報を前記推定位置に重畳表示する様に表示させる制御を行う表示制御部と、前記表示部に表示された前記端末情報を操作者が選択する指示を検知する事で、複数の前記無線端末間での無線接続に関する操作者の指示を検知する指示入力検知部と、前記指示入力検知部が検知した前記操作者の指示に基づき、少なくとも1つ以上の前記無線端末に対して無線接続に関する前記制御データを送信する制御を行う無線接続切り替え制御部と、を有する撮像装置である。

また、本発明の一態様は、上記の撮像装置において、前記アンテナは複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナで、前記アンテナ制御部は前記アンテナ素子に加える信号の位相を変化させることにより、指向性の制御を行う事を特徴とする。

また、本発明の一態様は、上記の撮像装置と、前記撮像装置から受信した前記制御データに基づいて、前記無線端末間の接続の切り替えを行う複数の前記無線端末と、を有する無線システムである。

また、本発明の一態様は、上記の無線システムにおいて、前記無線端末は、他の前記無線端末との間の無線接続及び前記撮像装置との無線接続を、同一のアンテナ及び無線部を用いて行う事を特徴とする。

本発明によれば、操作者が、容易に無線端末の切り替えを行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る無線システムを表す概略図である。 本実施形態に係る撮像装置を表す外観図である。 本実施形態に係る撮像装置の構成を表すブロック図である。 本実施形態に係る無線端末の構成を表すブロック図である。 本実施形態に係る記録部に記録されるテーブルの一例を表す概略図である。 本実施形態に係る無線端末画像及び識別情報の表示位置の関係を示した概念図である。 本実施形態に係る無線端末の位置と、識別情報の表示位置の関係を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線端末の構成を表すブロック図である。 従来例を表す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。

図１は、本実施形態に係る無線システムを表す概略図である。図示する例では、無線システム１００は、撮像装置１と３個の無線端末２−１、２−２、２−３から構成される。各無線端末２−１〜２−３にはその無線端末を識別するための固有ＩＤ（ＩＤ１〜ＩＤ３）が割り当てられている。撮像装置１が具備する表示部１１２には、撮像装置１が撮像した無線端末２−１〜２−３の実空間における配置を示す画像が表示される。撮像装置１の表示部１１２には、それに加えて、各無線端末の固有ＩＤ、簡易ＩＤ、名称、型式などの何れか、もしくはそれらの組み合わせからなる識別情報が、撮像した無線端末２−１〜２−３の画像の近傍に対応づけて表示される。

図１では、各無線端末２−１〜２−３のそれぞれに対し、識別情報であるＩＤ１〜ＩＤ３が対応づけて表示されている。図１は、無線端末２−１（例えば、液晶テレビ）と無線端末２−２（例えば、ＤＶＤプレイヤー１）が無線接続され、無線端末２−２から無線端末２−１へと映像情報が伝送されているときに、無線端末２−１と無線端末２−２の間の接続を切断し、無線端末２−１と無線端末２−３との間で接続する様に無線接続を切り替える例を示している。この際、表示部１１２は、実際の無線端末２−１〜２−３の位置のみを表示するのではなく、無線端末２−１〜２−３の識別情報も同時に表示する。

図２は、本発明の撮像装置を表す外観図である。図示する例では、撮像装置１は、撮像部１０１、アレーアンテナ１０２、及び表示部１１２を具備する。撮像部１０１、及びアレーアンテナ１０２は、撮像装置１の正面に互いに近接して配置されている。表示部１１２は、撮像装置１の背面に配置されている。

撮像部１０１は、光を集光するレンズ（図示しない）と、レンズによって結像された被写体像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等（図示しない）の撮像素子とを有する。アレーアンテナ１０２は、２次元方向に並んだ複数のアンテナ素子（図示しない）から構成される。表示部１１２は、ＬＣＤや有機ＥＬなどからなる表示デバイスである。

図３は、撮像装置１の構成を表すブロック図である。図示する例では、撮像装置１は、撮像部１０１、アレーアンテナ１０２、無線部１０３、信号強度検出部１０４、識別情報抽出部１０５、アンテナ制御部１０６、記録制御部１０７、記録部１０８、相対角度抽出部１０９、推定位置計算部１１０、表示制御部１１１、表示部１１２、指示入力検知部１１３、及び無線接続切り替え制御部１１４を備える。

撮像部１０１は、撮像素子が撮像した映像を示す映像情報を表示制御部１１１へ出力する。アレーアンテナ１０２（アンテナ）は、複数のアンテナ素子（図示しない）に出力する信号の位相を制御することにより、アンテナから出射される電波の出射角度（最大利得方向）に指向性を持つ電波を送受信することができる。また、アレーアンテナ１０２は、複数のアンテナ素子に出力する信号の位相を変化させることにより、電波の出射角度を変化させることができる。本明細書では、アレーアンテナ１０２の出射角度を次の様に定義する。すなわち、水平方向、垂直方向の各々について、アレーアンテナ１０２の出射面に垂直な方向を０°、アレーアンテナ１０２に平行な方向をそれぞれ＋９０°（例えば、左側）、−９０°（例えば、右側）と定義する。アレーアンテナ１０２には、無線部１０３から、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号が入力される。アンテナ制御部１０６は、アンテナの出射方向を指定する出射方向指定情報を無線部１０３に出力する。無線部１０３では出射方向指定情報を、複数のアンテナ素子（図示しない）に出力する信号の位相のズレ量に変換し、アレーアンテナ１０２へ出力し、アレーアンテナ１０２は、出射方向に向けて電波を送信する。また、アレーアンテナ１０２は、無線部１０３に、受信したＲＦ信号を出力する。

無線部１０３は、無線接続切り替え制御部１１４から入力された、無線端末間の接続を切り替えることを指示する接続制御パケットをＲＦ信号に変換する。無線部１０３は、無線端末を探索する探索パケット（探索データ）を生成し、生成した探索パケットをＲＦ信号に変換する。
図１に示す各無線端末２−１、２−２，２−３は、この探索パケットを受信した場合、データ通信が可能な事を示す応答パケット（応答データ）を生成し、変調して送信する。撮像装置１は、この変調された応答パケットをアレーアンテナ１０２で受信し、無線部１０３で応答パケットに復調する。

信号強度検出部１０４には、無線部１０３から、復調前の、アレーアンテナ１０２の複数のアンテナ素子からの入力が合成されたＲＦ信号が入力される。信号強度検出部１０４は、入力されたＲＦ信号の信号強度を検出する。信号強度検出部１０４は、記録制御部１０７から信号強度を出力させることを示す信号強度出力情報が入力されたとき、信号強度を示す信号強度情報を記録制御部１０７に出力する。識別情報抽出部１０５には、無線部１０３から復調後の応答パケットが入力される。応答パケットには、応答パケットを送信した無線端末の識別情報が含まれる。識別情報抽出部１０５は、応答パケットに含まれる識別情報を抽出する。識別情報抽出部１０５は、記録制御部１０７から識別情報を出力させることを示す識別情報出力情報が入力されたとき、識別情報を記録制御部１０７に出力する。

アンテナ制御部１０６は、アレーアンテナ１０２のアンテナ各素子に加える信号の位相を変化させることにより、アレーアンテナ１０２の指向性の制御（最大利得方向、つまり出射角度の制御）を行う。アンテナ制御部１０６は、無線部１０３にアレーアンテナ１０２の出射方向を指定する出射方向指定情報を出力する。アンテナ制御部１０６は、アレーアンテナ１０２の出射角度を２次元方向に変化させる制御を行う。アンテナ制御部１０６は、撮像部１０１が撮像する視野角の全域（探索領域）を網羅するようにアレーアンテナ１０２の出射角度を変化させる制御を行う。アンテナ制御部１０６は、探索領域内のすべての方向に出射角度を変化させ終わったときに、探索領域内のすべての方向に出射角度を変化させ終わったことを示す探索終了情報を記録制御部１０７に出力する。アンテナ制御部１０６は、記録制御部１０７から、アレーアンテナ１０２の出射角度を出力させることを示す出射角度出力情報が入力されたとき、出射方向を示す出射方向情報を記録制御部１０７に出力する。

記録制御部１０７は、記録部１０８に記録する情報が入力されると、入力された情報を記録部１０８に記録する。記録制御部１０７は、信号強度検出部１０４に信号強度出力情報を出力する。この信号強度出力情報に応じて信号強度検出部１０４から信号強度情報が記録制御部１０７に入力される。記録制御部１０７は、識別情報抽出部１０５に識別情報出力情報を出力する。この識別情報出力情報に応じて識別情報抽出部１０５から識別情報が記録制御部１０７に入力される。記録制御部１０７は、アンテナ制御部１０６に出射角度出力情報を出力する。この出射角度情報に応じてアンテナ制御部１０６から出射方向情報が記録制御部１０７に入力される。記録制御部１０７は、信号強度情報、識別情報、及び出射方向情報を記録部１０８に書き込む。記録制御部１０７は、アンテナ制御部１０６から探索終了情報が入力されたときに、探索終了情報を、記録部１０８を介して相対角度抽出部１０９に出力する。

記録部１０８は、揮発性メモリや不揮発性メモリ、もしくはハードディスクなどから構成される。これらは、機器形状や使用方法、環境などに合わせて選択することができる。記録部１０８は、信号強度情報、識別情報、及び出射角度情報を関連づけたデータセットから構成される測定テーブルを記憶する。記録部１０８に記録された信号強度情報、識別情報、及び出射角度情報は、相対角度抽出部１０９から読み出される。記録部１０８は、記録制御部１０７から入力された探索終了情報を相対角度抽出部１０９に出力する。記録部１０８で記録される測定テーブルの形式の詳細については図面を参照しながら後述する。

相対角度抽出部１０９は、記録部１０８から探索終了情報が入力されたときに、相対角度を抽出する。相対角度抽出部１０９は、記録部１０８に記録された測定テーブルから、同一の識別情報を持つデータセットを選択する。相対角度抽出部１０９は、選択されたデータセットの中で、信号強度が最大となるデータセットの出射角度を抽出し、この出射角度を、その識別情報をもつ無線端末の相対角度として抽出する。相対角度抽出部１０９は、抽出した相対角度を示す相対角度情報及び識別情報を、推定位置計算部１１０に出力する。相対角度抽出部１０９で行われる相対角度の抽出については図面を参照しながら詳しく後述する。

推定位置計算部１１０は、相対角度抽出部１０９から入力された相対角度、撮像部１０１の画角、表示部１１２の画素数等に基づいて、表示部１１２上に表示する無線端末の識別情報の表示位置（推定位置）を計算する。推定位置計算部１１０は、計算した無線端末の識別情報の表示位置を示す表示位置情報を識別情報と紐付けて表示制御部１１１に出力する。推定位置計算部１１０で行われる無線端末の識別情報の表示位置の計算については図面を参照しながら詳しく後述する。

表示制御部１１１には、撮像部１０１で撮像された各無線端末の外観の映像情報が入力される。表示制御部１１１は、推定位置計算部１１０から入力された識別情報そのもの、もしくは識別情報を操作者に理解し易い様に図形化または抽象化した識別画像を生成する。表示制御部１１１は、生成した識別画像を、映像情報が示す映像の、推定位置計算部１１０から入力された表示位置情報が示す表示位置に重畳した表示情報を生成する。表示制御部１１１は、生成した表示情報を表示部１１２に出力する。表示部１１２は、表示制御部１１１から表示情報が入力されると、表示情報が示す映像を表示面上に表示する。

指示入力検知部１１３は、表示部１１２に設けられたタッチパネルや、カーソルなどを選択するジョグダイヤルスイッチ等のスイッチで構成される。指示入力検知部１１３は、表示部１１２に表示された無線端末の映像又はその近傍（選択領域とよぶ）に表示される識別情報を操作者が選択したことを検知する。操作者は、新たに無線端末２−２から無線端末２−１への接続を確立したい場合は、例えば、まず無線端末２−２の選択領域を選択し、続いて無線端末２−１の選択領域を選択する。この操作により、指示入力検知部１１３は、操作者が無線端末２−２から無線端末２−１への接続を選択したことを検知する。この例の場合、指示入力検知部１１３は、無線端末２−２から無線端末２−１への接続を示す選択情報を無線接続切り替え制御部１１４に出力する。無線接続切り替え制御部１１４は、指示入力検知部１１３から入力された選択情報に基づいて、無線端末間の無線接続を切断させ、新たな無線接続を確立させることを示す接続制御パケット（制御データ）を生成し、生成された接続制御パケットを無線部１０３に出力する。

図４は、無線端末２の構成を表すブロック図である。図示する例では、無線端末２は、対撮像装置アンテナ２０１、対無線端末アンテナ２０２、対撮像装置無線部２０３、対無線端末無線部２０４、及び制御部２０５を具備する。対撮像装置アンテナ２０１は、対撮像装置無線部２０３から入力されたＲＦ信号を撮像装置１に向けた電波として送信する。対撮像装置アンテナ２０１は、撮像装置１から送信された電波を受信する。対撮像装置アンテナ２０１は、受信した電波に対応するＲＦ信号を対撮像装置無線部２０３に出力する。対無線端末アンテナ２０２は、対無線端末無線部２０４から入力されたＲＦ信号を他の無線端末２に向けた電波として送信する。対無線端末アンテナ２０２は、他の無線端末２から送信された電波を受信する。対無線端末アンテナ２０２は、受信した電波に対応するＲＦ信号を対無線端末無線部２０４に出力する。

対撮像装置無線部２０３は、対撮像装置アンテナ２０１からＲＦ信号が入力されると、入力されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、変換されたベースバンド信号を制御部２０５に出力する。対撮像装置無線部２０３は、制御部２０５から入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号を対撮像装置アンテナ２０１に出力する。対無線端末無線部２０４は、対無線端末アンテナ２０２からＲＦ信号が入力されると、入力されたＲＦ信号をベースバンド信号にし、変換されたベースバンド信号を制御部２０５に出力する。対無線端末無線部２０４は、制御部２０５から入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号を対無線端末アンテナ２０２に出力する。

制御部２０５には、対撮像装置無線部２０３から探索パケットが入力された場合、無線端末２のＩＤ情報を付加した応答パケットを対無線端末無線部２０４に出力する。制御部２０５には、対無線端末無線部２０４から無線端末間の接続を切り替えることを指示する接続制御パケットが入力される。制御部２０５は、接続制御パケットが示す接続の指示に応じて、接続要求を行う接続要求パケットや、切断要求を行う切断要求パケットを対無線端末無線部２０４に出力する事により、接続制御パケットが示す他の無線端末との接続を確立する。制御部２０５は、接続の確立後、制御部２０５に接続される、ＴＶ、ＤＶＤプレイヤー等の映像機器等と対無線端末無線部２０４との間で、映像データの伝送を行う。

図５は、記録部１０８に記録される測定テーブルの一例を表す概略図である。図示する様に測定テーブルは、出射方向情報、識別情報、及び受信強度情報の各項目の列を有している。測定テーブルは、出射角度毎に識別情報、受信強度が格納される行と列からなる２次元の表形式のデータである。データセット５ａは、出射角度は６２°、識別情報はＩＤ３、受信強度は−２５ｄＢであることを示している。データセット５ｂは、出射角度は６１°、識別情報はＩＤ３、受信強度は−１５ｄＢであることを示している。データセット５ｃは、出射角度は６０°、識別情報はＩＤ３、受信強度は−４０ｄＢであることを示している。相対角度抽出部１０９は、同一の識別情報を持つデータセット５ａ〜５ｃの受信強度を比較し、最大の受信強度を示すデータセット５ｂを選択する。相対角度抽出部１０９は、選択したデータセット５ｂの出射角度に基づいて、ＩＤ３を持った無線端末２−３の相対角度はアンテナの左側６１°であると決定する。

また、データセット５ｄは、出射角度は−７２°、識別情報はＩＤ２、受信強度は−５１ｄＢを示している。データセット５ｅは、出射角度は−７３°、識別情報はＩＤ２、受信強度識別情報−４０ｄＢであることを示している。データセット５ｆは、出射角度は−７４°、識別情報はＩＤ２、受信強度は−５０ｄＢであることを示している。相対角度抽出部１０９は、データセット５ｄ〜５ｆの受信強度を比較し、最大の受信強度を示すデータセット５ｅを選択する。相対角度抽出部１０９は、選択したデータセット５ｅの出射角度に基づいて、ＩＤ３を持った無線端末２−３の相対角度はアンテナの右側７３°であると決定する。データセット５ｇは、出射角度は９０°、識別情報はなし、受信強度は−１００ｄＢであることを示している。データセット５ｇは、アレーアンテナ１０２が出射角度９０°方向から受信したＲＦ信号の受信強度が、検出できる最低のＲＦ信号の強度である受信限界強度（ここでは−１００ｄＢ）より弱く、識別情報を特定できなかったことを示す。

図６は、撮像される無線端末２と、表示部１１２に表示される無線端末画像及び識別情報の表示位置の関係を示した概念図である。表示部１１２が表示面上に識別情報を表示する位置（推定位置）は、水平（Ｘ）方向と仰角（Ｙ）方向の２次元空間の座標によって定められる。アレーアンテナ１０２と撮像部１０１の撮像中心を完全に合わせることは、実際には不可能である（図１参照）。しかし、アレーアンテナ１０２の中心と撮像部１０１の中心の間の距離が、撮像装置から無線端末までの距離に比べて十分小さく、アレーアンテナ１０２の中心と撮像部１０１の中心との不一致を無視できる場合がほとんどである。ここでは、アレーアンテナ１０２の中心と撮像部１０１の中心との不一致を無視できる場合について説明する。このとき、水平（Ｘ）方向と仰角（Ｙ）方向の推定位置の計算は、各々独立しており、同様に考えることが可能であるので、以後、水平（Ｘ）方向のみについて説明を行い、仰角（Ｙ）方向については説明を省略する。

図７は、無線端末の実空間上の水平面内の位置と、表示部１１２上に示される無線端末の識別情報の表示位置を説明するための説明図である。点７ａは、無線端末が実際に存在する位置を表す。アレーアンテナ１０２の中心と撮像部１０１の中心との不一致を無視できる前提から、図7では簡易的に、撮像部１０１の光軸（中心軸）と、アレーアンテナ１０２の中心と、表示部１１２の中心を同一軸上に表記している。点７ｂは、撮像部１０１及びアレーアンテナ１０２の中心を表す。破線７ｃは、撮像部１０１の光軸（中心軸）を表すとともに、それと重なる、アレーアンテナ１０２の出射面に垂直な方向（出射角度０°の方向）を表す。破線７ｄは、表示部１１２の最大画角を表す。破線７ｅは、撮像部１０１及びアレーアンテナ１０２の中心と無線端末を結ぶ線を表す。破線７ｆは、破線７ｃに垂直な面（撮像装置１の正面）を表す。点７ｇは、表示部１１２上に表示される無線端末及び識別情報の表示点を表す。この７ｇを示す表示部は理解を容易にする為に簡易的に表示部の正面図で表記している。

表示部１１２の幅方向（水平方向）の解像度をＷ（単位はピクセル）とし、表示部１１２の中心から、表示部１１２上の、無線端末を表示すべき推定位置までの距離をｄ（単位はピクセル）とする。ここで、撮像部１０１で撮像された各無線端末の外観を含む映像は表示部の幅Ｗピクセルを全て使用して表示しているものとする。表示部の辺縁部等に撮像映像以外のもの（例えば、メニュー等）を表示する場合は、その部分のピクセル数を差し引いたものをＷとすれば良い。

表示部１１２の画角の中心と、撮像部１０１の視野角の中心は一致する（点７ｃ）ものとし、さらに画角及び視野角はその中心から左右対称とする。最大画角の半分（破線７ｃと破線７ｄのなす角）をθmaxとし、アレーアンテナ１０２を用いて推定された無線端末の相対角度（破線７ｃと破線７ｅのなす角）をθとすると、距離dは式（１）で表される。

ここでＷは、表示部１１２のＬＣＤパネルの水平方向のピクセル数であるので、ＬＣＤパネルが決まれば定数である。最大画角の半分の値であるθmaxも撮像系に固有な定数である。従って、相対角度θが決まれば距離ｄ、つまり推定位置を決定できることになる。

（無線端末の位置検出）
アンテナ制御部１０６は、出射方向指定情報をアレーアンテナ１０２へ出力する。アレーアンテナ１０２は、出射方向指定情報が示す出射方向へ向けて無線端末への探索パケットを送信する。無線端末が探索パケットを受信したときは、無線端末は撮像装置１に対して応答パケットを送信する。記録制御部１０７は、信号強度検出部１０４から信号強度情報を取得し、識別情報抽出部１０５から識別情報を取得し、アンテナ制御部１０６から出射方向指定情報を取得し、取得した各情報を記録部１０８に書き込む。

（推定位置の算出）
相対角度抽出部１０９は、記録部１０８に記録された測定テーブルに基づいて、相対角度を抽出する。相対角度抽出部１０９は、抽出された相対角度を示す相対角度情報及び識別情報を推定位置計算部１１０に出力する。推定位置計算部１１０は、相対角度抽出部１０９から入力された相対角度情報が示す相対角度、及びＷ、θmaxを式（１）に代入することにより、推定位置を示す距離ｄを算出する。

（表示）
表示制御部１１１は、撮像部１０１で撮像された各無線端末２の外観を含む映像を表示部１１２に表示する。さらに、表示制御部１１１は、記録部１０８から入力された識別情報そのもの、もしくは識別情報を操作者に理解し易い様に図形化または抽象化したものを、付加情報として、推定位置計算部１１０で計算した推定位置に重畳して表示部１１２に表示する。推定位置は無線端末の位置を示しているので、映像上の無線端末２の近くにその付加情報が表示される。

（無線端末の接続の切り替え）
無線端末２は、撮像装置１からの探索パケットに対する応答を行う第１のデータ通信機能と共に、撮像装置１とのデータ通信のデータ量よりも遥かに大きい映像等を含むデータを各無線端末２の間で通信する第２のデータ通信機能をもつ。また、第２のデータ通信を行う無線端末２の組み合わせと方向等は自由に変更できる事が望まれる。例えば、図２に示した無線端末２−１が液晶ディスプレーと接続され、無線端末２−２がＤＶＤプレイヤーＡと、無線端末２−３が別のＤＶＤプレイヤーＢと接続されていた場合を考える。撮像装置１は、それらの間の第２のデータ通信機能による無線接続の相手を切り替える場合、無線端末２間の接続を切り替えるための多機能リモコンに搭載された制御部という位置づけになる。

ここでは、例として、ＩＤ１をもつ無線端末２−１とＩＤ３をもつ無線端末２−３間で動画を転送しているときに、ＩＤ１をもつ無線端末２−１とＩＤ２をもつ無線端末２−２間で動画を転送する様に変更する場合の接続の切り替えについて説明する。

表示部１１２は、撮像部１０１が撮像した各無線端末の映像を表示するとともに、映像上の無線端末の位置付近に付加情報を表示する。指示入力検知部１１３は、操作者が無線端末２−２の付加情報もしくはその近辺を選択する指示を検知し、選択された付加情報を示す情報（選択情報）を生成する。指示入力検知部１１３は、選択情報を無線接続切り替え制御部１１４に出力する。無線接続切り替え制御部１１４は、選択情報が入力されると、付加情報に対応する無線端末２−２が選択されたと判断する。無線接続切り替え制御部１１４は、無線端末２−１に、無線端末２−３との接続を切断し、無線端末２−２との接続を確立することを指示する接続制御パケットを無線部１０３とアレーアンテナ１０２を経由して無線端末２−１に送信する。

無線端末２−１の対撮像装置アンテナ２０１は、接続制御パケットを受信する。無線端末２−１の制御部２０５には、対撮像装置無線部２０３を介して接続制御パケットが入力される。無線端末２−１の制御部２０５は、無線端末２−３に向けた切断要求パケットを、対無線端末無線部２０４を介して対無線端末アンテナ２０２に出力する。無線端末２−１の対無線端末アンテナ２０２は、無線端末２−３に向けて切断要求パケットを送信する。無線端末２−３の対無線端末アンテナ２０２は、無線端末２−１からの切断要求パケットを受信する。無線端末２−３の制御部２０５には、対無線端末無線部２０４を介して切断要求パケットが入力される。無線端末２−３の制御部２０５は、対無線端末無線部２０４への映像機器等から入力された動画データの出力を停止する。

一方、無線端末２−１の制御部２０５は、無線端末２−２に向けた接続要求パケットを、対無線端末無線部２０４と対無線端末アンテナ２０２を経由して送信する。無線端末２−２の対無線端末アンテナ２０２は、接続要求パケットを受信する。無線端末２−２の制御部２０５には、対無線端末無線部２０４を介して接続要求パケットが入力される。無線端末２−２の制御部２０５は、映像機器等から入力された動画データを対無線端末無線部２０４へ出力し、対無線端末アンテナ２０２を経由して動画データの送信を開始する。

この一連の動作により本無線システム１００では、撮像装置１に、無線端末２間の無線接続の切り替えの指示が入力され、この指示に応じて、各無線端末２の第２のデータ通信の送受信の組み合わせ及び方向を切り替える。

このように、本実施形態によれば、無線端末２は、アレーアンテナ１０２が送信した探索パケットに呼応して、応答パケットを撮像装置１に送信する。アレーアンテナ１０２は、撮像部１０１の視野角の全域を網羅するように探索パケットの出射角度を変化させる。信号強度検知部１０４は、応答パケットの受信強度を測定する。相対角度計算部１０９は、受信強度に基づいて、無線端末２の相対角度を計算する。推定位置計算部１１０は、無線端末２の相対角度に基づいて推定位置を計算する。表示制御部１１１は、表示部１１２に、撮像部１０１が撮像した画像と共に推定位置に識別情報を表示させる。指示入力検知部１１３は、操作者からの無線切り替え指示を検知する。無線接続切り替え制御部１１４は、無線切り替え指示にしたがって接続制御パケットを無線端末２に送信する。無線端末２は、接続制御パケットが示す情報にしたがって各無線端末間の接続を切り替える。

従って、本実施形態では、表示部上で識別情報やアイコン等の付加情報が実際の無線端末の近くに表示されるので、操作者が無線端末の属性や詳細を把握し易くなり、この識別情報やアイコン等をタッチパネルなどで選択することで、簡便な無線接続の切り替えの指示入力が可能となる。

なお、上記の構成では、アンテナ制御部１０６、記録制御部１０７、表示制御部１１１は、別々のブロックとして構成しているが、例えば単一の制御部に統合した構成としても良い。

なお、上記の説明では、撮像系の視野角が一定である場合について説明を行ってきたが、撮像系の視野角がズームの様に変更される場合も、ズームの設定値から、視野角を換算し、式（１）を用いて推定位置を決定できる。例えば、予めズームの倍率と視野角の関係を記録部１０８に記録しておき、この関係を参照することで、ズームの設定倍率に応じて、視野角を得ればよい。この場合当然のことながら、アレーアンテナの出射角度を変化させる範囲が、ズーム変更後の視野角をカバーしていなければならない。

なお、アレーアンテナ１０２がその出射方向を変更しながら、無線端末２を探索する角度の範囲は、撮像部１０１の視野角と等しいか、それよりも大きい必要がある。もし、アレーアンテナ１０２が無線端末２を探索するする角度の範囲が撮像部１０１の視野角よりも小さい場合は、付加情報を表示できない領域であるデッドエリアが生じることになる。

なお、式（１）は、アレーアンテナ１０２のスキャン中心方向と撮像部１０１の撮像中心方向が同一という前提で成り立っているが、配置の都合等で方向に差異がある場合は、その差異分補正すれば良い。

なお、本実施形態において、表示部１１２は撮像部１０１の裏面に配置される例を示したが、これに限定されることは無く、操作をする上で、操作者の手や身体自体が撮像部１０１及びアレーアンテナ１０２の視野を遮らない様に配置すれば何処でも良い。また、ヒンジ等で可動としても良い。

なお、測定テーブルに記憶される出射方向情報は、必ずしも最大利得方向に対応するものでなくてもよく、最大利得方向に近い値であればよい。

なお、測定テーブルの更新の頻度は、撮像装置の視野を変更する速度や、画角内で無線端末が移動する速度に対して更新が追従できる頻度であることが望ましい。

なお、撮像部１０１で撮像された各無線端末の外観を含む映像を表示する際、通常の動画カメラの様に２５フレーム／秒から６０フレーム／秒ないしはそれ以上の動画像を表示していても良いし、スチルカメラの様にレリーズを押した時の画像を表示しても良い。当然のことながら、動画像を表示する方が消費電力はより大きくなり、それに伴い撮像端末のバッテリーが大型化するので好ましくない。従って、実際は表示変更頻度と消費電力とのトレードオフを判断して決定すれば良い。また、ミリ波等を使用した高速なデータ転送無線システムを利用することで高速なスキャンが可能となり、撮像装置を操作者の手で自由に動かしても、付加情報の表示を追従させることが可能となる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。上記第１の実施形態では、無線端末２が、撮像装置１との通信を行う対撮像装置アンテナ２０１及び無線端末２間の通信を行う対無線端末アンテナ２０２を有する場合について説明した。本実施形態では、無線端末２が、共通の１つのアンテナで撮像装置１との通信及び無線端末２間の通信を行う場合について説明する。本実施形態に係る撮像装置１は、第１の実施形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。

図８は、本実施形態に係る無線端末２ａの構成を表すブロック図である。図示する例では、無線端末２ａは、アンテナ２０１ａ、無線部２０３ａ、及び制御部２０５ａを具備する。アンテナ２０１ａは、撮像装置１との通信及びそれより大きなデータ転送が行われる他の無線端末２ａとの通信の双方に用いられる。アンテナ２０１ａは、無線部２０３ａから入力されたＲＦ信号を撮像装置１及び他の無線端末２ａに向けた電波として送信する。アンテナ２０１ａは、撮像装置１及び他の無線端末２ａから送信された電波を受信する。アンテナ２０１ａは、受信した電波に対応するＲＦ信号を無線部２０３ａに出力する。

無線部２０３ａは、アンテナ２０１ａからＲＦ信号が入力されると、入力されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、変換されたベースバンド信号を制御部２０５ａに出力する。無線部２０３ａは、制御部２０５ａから入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換し、変換されたＲＦ信号をアンテナ２０１ａに出力する。制御部２０５ａは、無線部２０３ａから探索パケットが入力された場合、無線端末２ａのＩＤ情報を付加した応答パケットを無線部２０３ａに出力する。制御部２０５ａには、無線部２０３ａから無線端末間の接続を切り替えることを指示する接続制御パケットが入力される。制御部２０５ａは、接続制御パケットが示す接続の指示に応じて、接続要求を行う接続要求パケットや、切断要求を行う切断要求パケットを無線部２０３ａに出力する事により、接続制御パケットが示す他の無線端末との接続を確立する。制御部２０５ａは、接続の確立後、制御部２０５ａに接続される、ＴＶ、ＤＶＤプレイヤー等の映像機器等と無線部２０３ａとの間で、映像データの伝送を行う。

ここでは、例として、ＩＤ１をもつ無線端末２ａ−１とＩＤ３をもつ無線端末２ａ−３間で動画を転送していたものを、ＩＤ１を持つ無線端末２ａ−１とＩＤ２をもつ無線端末２ａ−２間で動画を転送する様に変更する場合の接続の切り替えについて説明する。

表示部１１２は、撮像部１０１が撮像した各無線端末の映像を表示するとともに、映像上の無線端末の位置付近に付加情報を表示する。指示入力検知部１１３は、操作者が無線端末２ａ−２の付加情報もしくはその近辺を選択する指示を検知し、選択された付加情報を示す情報（選択情報）を生成し、無線接続切り替え制御部１１４に出力する。無線接続切り替え制御部１１４は、選択情報が入力されると、付加情報に対応する無線端末２ａ−２が選択されたと判断する。無線接続切り替え制御部１１４は、無線端末２ａ−１に、無線端末２ａ−３との接続を切断し、無線端末２ａ−２との接続を確立することを示す接続制御パケットを無線部１０３とアレーアンテナ１０２を経由して無線端末２ａ−１に送信する。

無線端末２ａ−１のアンテナ２０１ａは、接続制御パケットを受信する。無線端末２ａ−１の制御部２０５ａには、無線部２０３aを介して接続制御パケットが入力される。無線端末２ａ−１の制御部２０５aは、無線端末２a−３に向けた切断要求パケットを、無線部２０３ａを介してアンテナ２０１ａに出力する。無線端末２ａ−１のアンテナ２０１ａは、無線端末２ａ−３に向けて切断要求パケットを送信する。無線端末２ａ−３のアンテナ２０１ａは、切断要求パケットを受信する。無線端末２ａ−３の制御部２０５ａには、無線部２０３ａを介して切断要求パケットが入力される。無線端末２ａ−３の制御部２０５ａは、映像機器等から入力された動画データの無線部２０３ａへの出力を停止する。

一方、無線端末２ａ−１の制御部２０５ａは、無線端末２ａ−２に向けた接続要求パケットを、無線部２０３ａとアンテナ２０１ａを経由して送信する。無線端末２ａ−２のアンテナ２０１ａは、接続要求パケットを受信する。無線端末２ａ−２の制御部２０５ａには、無線部２０３ａを介して接続要求パケットが入力される。無線端末２ａ−２の制御部２０５ａは、映像機器等から入力された動画データを無線部２０３ａへ出力し、アンテナ２０１ａを経由して、動画データの送信を開始する。

このように、本実施形態によれば、無線端末２ａは、同一のアンテナ２０１ａで撮像装置１及び他の無線端末２ａとの通信を行う。これにより、外部制御装置（撮像装置）からの無線通信による無線端末間の通信の切り替えを行う場合に、無線端末側に通信切り替え専用の無線部を具備する必要がなくなり、コスト低減と小型化が可能となる。

なお、上述の各実施形態において、アレーアンテナ１０２の代わりに、機械的に水平方向及び仰方向に指向性を変化させることが可能な機構を有するアンテナを用いてもよい。

なお、アレーアンテナを使用する場合において、無線部で使用する無線周波数が高いほどアンテナの小型化が容易となる。例えば、６０ＧＨｚ帯などのミリ波を用いた場合、アンテナをＩＣチップの上に配置し、小型化を実現できる。

以上、図面を参照してこの発明の各実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１、９ａ・・・撮像装置、２、２−１、２−２、２−３、２ａ、９ｃ−１、９ｃ−２、９ｃ−３・・・無線端末、１００・・・無線システム、１０１・・・撮像部、１０２・・・アレーアンテナ、１０３、９ｂ・・・表示部、１０４・・・無線部、１０５・・・信号強度検出部、１０６・・・識別情報抽出部、１０７・・・アンテナ制御部、１０８・・・記録制御部、１０９・・・記録部、１１０・・・相対角度抽出部、１１１・・・推定位置計算部、１１２・・・表示制御部、１１３・・・指示入力検知部、１１４・・・無線接続切り替え制御部、２０１・・・対撮像装置アンテナ、２０１ａ・・・アンテナ、２０２・・・対無線端末アンテナ、２０３・・・対撮像装置無線部、２０３ａ・・・無線部、２０４・・・対無線端末無線部、２０５、２０５ａ・・・制御部

Claims (4)

1. 画像を撮像する撮像部と、
   前記画像を表示する表示部と、
   前記撮像部に対して予め決められた位置に配置されるアンテナと、
   前記アンテナの最大利得方向を変化させて前記アンテナの指向性を制御するアンテナ制御部と、
   前記アンテナを経由して、１つ以上の無線端末に対して探索データを送信し、かつ、前記探索データに対する応答データを受信し、さらに制御データを送信する無線部と、
   前記応答データの受信強度を検出する受信強度検出部と、
   前記応答データの送信元である前記無線端末の識別情報を抽出する識別情報抽出部と、
   前記識別情報と前記受信強度と前記最大利得方向とを関連づけるデータセットを生成する制御を行う記録制御部と、
   前記データセットを記録する記録部と、
   前記記録部に記録された同一の前記識別情報を持つ前記データセットの中で前記受信強度が他の前記受信強度よりも相対的に大きい前記データセットの前記最大利得方向を、撮像装置を基準とする前記無線端末の相対的な方向を示す相対角度として抽出する相対角度抽出部と、
   前記表示部の画角と前記相対角度に基づいて、前記表示部に表示される前記画像上の前記無線端末の推定位置を計算する推定位置計算部と、
   前記表示部に、前記画像を表示させるとともに、前記識別情報に対応する前記無線端末を特定する端末情報を前記推定位置に重畳表示する様に表示させる制御を行う表示制御部と、
   前記表示部に表示された前記端末情報を操作者が選択する指示を検知する事で、複数の前記無線端末間での無線接続に関する操作者の指示を検知する指示入力検知部と、
   前記指示入力検知部が検知した前記操作者の指示に基づき、少なくとも1つ以上の前記無線端末に対して無線接続に関する前記制御データを送信する制御を行う無線接続切り替え制御部と、
   を有する撮像装置。
2. 前記アンテナは複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナで、
   前記アンテナ制御部は前記アンテナ素子に加える信号の位相を変化させることにより、指向性の制御を行う事を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 請求項１に記載の撮像装置と、
   前記撮像装置から受信した前記制御データに基づいて、前記無線端末間の接続の切り替えを行う複数の前記無線端末と、
   を有する無線システム。
4. 前記無線端末は、他の前記無線端末との間の無線接続及び前記撮像装置との無線接続を、同一のアンテナ及び無線部を用いて行う事を特徴とする請求項３に記載の無線システム。

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