JP5721485B2 - Communication system and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、動的にスロット割当情報を更新できるTDMA通信システムのスロット割当情報切替え制御に関するものである。 The present invention relates to slot assignment information switching control in a TDMA communication system that can dynamically update slot assignment information.
一つのバスで接続された複数のノード間で通信する場合に有効な通信方式として、TDMA(時分割多重)通信方式が知られている。このTDMA通信方式は、予め各ノードに送信可能な時間を重複無く割り当て、各ノードは自分に割り当てられた時間にだけデータを送信する通信方式である。割り当てが一巡する周期をフレーム、割り当てられる時間の区切りはスロットと呼ばれる。 A TDMA (Time Division Multiplexing) communication system is known as an effective communication system for communication between a plurality of nodes connected by a single bus. This TDMA communication method is a communication method in which transmission time is allocated to each node in advance without duplication, and each node transmits data only at the time allocated to itself. The period in which the allocation is completed is called a frame, and the allocated time interval is called a slot.
上述のTDMA通信方式は、遅延時間が保証されることに加え、バス型トポロジを採用できることから、従来の中央制御装置から個別にスター状に配線する方式に比べて省配線化も可能である。そのため、多視点カメラ制御システム等に好適である。ここで、多視点カメラ制御システムは、ネットワークに接続された複数のカメラで構成され、各カメラに通信ノードを配置する。そして、中央制御装置と各通信ノードとの間で通信を行いながら各カメラの撮像制御や映像データの合成を行ってユーザに提示するシステムである。 The above-described TDMA communication system can employ a bus topology in addition to guaranteeing the delay time, and therefore can reduce wiring compared to the conventional method of wiring in a star shape individually from the central controller. Therefore, it is suitable for a multi-view camera control system and the like. Here, the multi-viewpoint camera control system includes a plurality of cameras connected to a network, and a communication node is arranged in each camera. And it is a system which presents to a user by performing imaging control of each camera or composition of video data while communicating between the central control device and each communication node.
ところで、このようなTDMA通信方式では、ネットワークに接続されるノードの個数が増減したり、あるノードにおいて送受信すべきデータが増減すると、スロットの割り当てを変更する必要がある。このとき、他のノードの通信は停止させないことが望ましい。例えば、多視点カメラ制御システムでは、あるカメラで精密な制御を行うため、一時的に通信するデータが増大する場合にも、他のカメラの制御や映像は止めないことが求められる。そのためには、全てのノードが従来のスロット割当で通信を継続している状態から、通信を停止することなく、あるタイミングにおいて一斉に新しいスロット割当情報に移行する必要がある。 By the way, in such a TDMA communication system, when the number of nodes connected to the network is increased or decreased, or data to be transmitted / received at a certain node is increased or decreased, it is necessary to change the slot allocation. At this time, it is desirable not to stop communication of other nodes. For example, in a multi-viewpoint camera control system, since precise control is performed by a certain camera, it is required that control and video of other cameras are not stopped even when data to be temporarily communicated increases. For this purpose, it is necessary to shift to new slot allocation information all at once at a certain timing without stopping communication from a state in which all nodes continue communication by conventional slot allocation.
そこで、スロット割当情報が親ノードから送信されたフレームの次のフレームの先頭で全ノードが一斉にスロット割当情報を変更する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術によれば、スロット割当情報の変更処理が完了する時間が各ノードによって多少ばらついても、一斉に新しいスロット割当に移行することができる。 Therefore, a technique has been proposed in which all nodes change the slot assignment information at the same time at the beginning of the frame next to the frame in which the slot assignment information is transmitted from the parent node (see, for example, Patent Document 1). According to this technique, even if the time for completing the slot allocation information change process varies somewhat depending on each node, it is possible to shift to a new slot allocation all at once.
また、新しいスロット割当を有効化するタイミングを親ノードから送信することにより、一斉にスロット割当を変更する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a technique has been proposed in which slot allocation is changed all at once by transmitting the timing for enabling new slot allocation from a parent node (see, for example, Patent Document 2).
複数のノードを結ぶバスの通信にノイズ等の影響で障害が発生すると、あるノードではスロット割当情報又はスロット割当を有効化する指示を受信でき、また別のあるノードではこれらを受信できない、ということが発生する。このとき、前者のノードは、あるタイミングで新しいスロット割当で通信を開始し、後者のノードはスロット割当が変更されたことを認識できずに、古いスロット割当で通信を継続する。ここで、新しいスロット割当情報と古いスロット割当情報の間に重複があると、複数のノードが同じスロットで送信してしまうことになる。即ち、従来の技術では、スロット割当情報を一斉に更新することはできていても、更新に失敗したノードがいた場合にスロット割当情報を受け取れなかったノードによって通信が阻害されてしまうことは解決できていない。これのみならず、更新に失敗したノードが新しいスロット割当でネットワークに自動復旧することについては、何ら考慮もされていない。 If a failure occurs due to noise, etc., in the communication of a bus that connects multiple nodes, one node can receive slot assignment information or an instruction to activate slot assignment, and another node cannot receive them. Will occur. At this time, the former node starts communication with a new slot assignment at a certain timing, and the latter node does not recognize that the slot assignment has been changed, and continues communication with the old slot assignment. Here, if there is an overlap between the new slot allocation information and the old slot allocation information, a plurality of nodes will transmit in the same slot. That is, in the conventional technology, even if the slot allocation information can be updated all at once, it is possible to solve the problem that communication is hindered by the node that has not received the slot allocation information when there is a node that has failed to update. Not. In addition to this, no consideration has been given to the automatic restoration of a node that failed to be updated to the network by a new slot assignment.
この問題は、例えば多視点カメラ制御システムでは、あるカメラの通信ノードにおいてスロット割当情報が受信できないと、正常に受信できたカメラの制御までできなくなってしまう。つまり、わずか1台のノードだけがスロット割当の更新に失敗した場合でも、システム全体が機能しなくなるという問題を有している。 For example, in a multi-view camera control system, if slot allocation information cannot be received at a communication node of a certain camera, it is impossible to control a camera that can be normally received. That is, even if only one node fails to update the slot assignment, there is a problem that the entire system does not function.
本発明は、スロット割当情報を有効化する情報を受信できなかったノードが受信できた他のノードの通信を阻害することを抑止する通信システム及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a communication system and method for preventing a node that has not received information for validating slot allocation information from interfering with the communication of another node that has been received.
本発明は、1つの親ノードと複数の子ノードとを含み、前記親ノードによって生成されるスロット割当情報に基づいてフレームを複数の通信スロットに割り当てて通信を行う通信システムであって、
前記親ノードは、
前記スロット割当情報を生成する第1の生成手段と、
前記スロット割当情報を送信した後、前記複数の子ノードから確認応答を受信する応答受信手段と、
前記確認応答を受信すると前記スロット割当情報を有効化するスロット割当有効化情報を前記複数の子ノードへ送信する送信手段とを有し、
前記複数の子ノードは、
前記親ノードから送信された前記スロット割当情報を受信すると、当該親ノードに確認応答を送信する応答送信手段と、
前記スロット割当有効化情報を受信する受信手段と、
所定の時間が経過するまでに前記親ノードから前記スロット割当有効化情報を受信できない場合に通信を制限する制限手段とを有することを特徴とする。
The present invention is a communication system that includes one parent node and a plurality of child nodes, and performs communication by assigning a frame to a plurality of communication slots based on slot assignment information generated by the parent node,
The parent node is
First generating means for generating the slot allocation information;
A response receiving means for receiving an acknowledgment from the plurality of child nodes after transmitting the slot allocation information;
Transmission means for transmitting slot allocation validation information for validating the slot allocation information to the plurality of child nodes upon receiving the confirmation response;
The plurality of child nodes are:
Upon receiving the slot allocation information transmitted from the parent node, a response transmission means for transmitting an acknowledgment to the parent node;
Receiving means for receiving the slot allocation validation information;
And limiting means for restricting communication when the slot allocation validation information cannot be received from the parent node before a predetermined time elapses.
本発明によれば、スロット割当情報を受信できなかったノードが、スロット割当情報を正しく受信できた他のノードの通信を阻害することを抑止できる。従って、例えば多視点カメラ制御システムにおいて、中央制御装置とある一つのカメラの通信に障害が発生し、スロット割当の変更ができなくなった場合にも、障害を一つのカメラのみに抑えることができる。即ち、残りの他のカメラの映像を合成してユーザに合成映像を提示し続けることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the node which could not receive slot allocation information inhibits communication of the other node which was able to receive slot allocation information correctly. Therefore, for example, in a multi-view camera control system, even when a communication failure occurs between a central control device and a certain camera, and slot assignment cannot be changed, the failure can be suppressed to only one camera. That is, it is possible to continue to present the synthesized video to the user by synthesizing the video of the remaining other cameras.
以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、通信システムとして多視点カメラ制御システムを例に挙げて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments described below, a multi-viewpoint camera control system will be described as an example of a communication system.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における多視点カメラ制御システムの概要を示す図である。本システムでは、1つの親ノード100と複数の子ノード1〜4が一本のバスで接続されたネットワークによって構成される。子ノード1〜4は、カメラ111〜114、不図示の雲台のモータ121〜124にそれぞれ接続されている。ここでヴィジョンノード101〜104はカメラ111〜114、不図示の雲台のモータ121〜124にそれぞれ接続されている子ノードで構成されるネットワーク接続可能なビデオカメラである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an overview of a multi-viewpoint camera control system in the first embodiment. In this system, one
カメラ111〜114は、被写体107の映像を撮影し、映像データを親ノード100に出力する。モータ121〜124は、不図示の雲台を動かす動力である。また、不図示の雲台の上にはカメラ111〜114が搭載され、モータ121〜124によってカメラ111〜114が向いている角度が変わるように構成されている。また、角度は不図示の角度センサによって検出するものとする。更に、親ノード100と子ノード1〜4とは、何れもバス108で相互接続されている。
The
図1に示す多視点カメラ制御システムは、親ノード100が子ノード1〜4からの映像を合成し、自由視点映像の作成やカメラ111〜1144のパン、チルト、ズームなどの同期動作を行うことで特定の被写体107の自動追尾を実現している。また、合成される自由視点映像は、カメラの台数が多い程、より視点移動の自由度が高い映像の提供が可能となる。また、子ノード1〜4の中で、被写体107への距離が遠いノードのカメラが、より高解像度で撮影を行う。これにより、被写体107へ近づくような合成映像のズームを伴うような自由視点の移動についても一定水準の画像の提供が可能となる。
In the multi-viewpoint camera control system shown in FIG. 1, the
また、被写体107が移動体であったとしてもカメラ111〜141の解像度を被写体107の距離に応じて動的に変更していくことで対応することが可能となる。また、通信を一本のバス108で行うため、通信方式としては、時分割多重通信(TDMA通信)を用いる。各ノードの送受信スロットの割り当ては親ノード100で行い、子ノード1〜4はそれに従う。また、被写体107への距離が遠い子ノードほど、高解像度で撮影しているためデータ量が多くなり、通信スロット数を多く割り当てる必要がある。スロット割当情報は、被写体107が移動し、カメラ111〜141の解像度が変更されるたびに更新され、親ノード100から子ノード1〜4に送信され、共有されるものとする。
Further, even if the subject 107 is a moving body, it is possible to cope with it by dynamically changing the resolution of the
尚、バス108上ではカメラ111〜114が撮影した映像データのほかに、不図示の雲台を動かすモータ121〜124を制御するモータ制御情報が通信される。
In addition to the video data captured by the
親ノード100は、子ノード1に対してモータ制御情報を送信する。モータ制御情報には、例えばモータ121に加えられる電圧値が含まれる。また親ノード100は、カメラ111〜114から受信する映像データを合成し、自由視点映像を作成してユーザに提示する。一方、子ノード1が親ノード100からモータ制御情報を受信すると、モータ制御情報に基づいてモータ121を動作させる。更に、カメラ111から映像を取得し、映像データとして親ノード100に送信する。
The
親ノード100は、子ノード1から受信した映像データに基づいて次のモータ制御情報を生成する。また、親ノード100と子ノード2〜4との間でも、上述の親ノード100と子ノード1と同様の通信及び制御が行われる。このように、親ノード100と子ノード1〜4とが通信を繰り返すことで、多視点カメラ制御システムとしての動作を行う。
The
図2は、親ノード100の内部構成の一例を示すブロック図である。図2に示すモータ制御情報生成部202は、映像データ解析部201による解析結果に基づいて子ノード1〜4のモータ制御情報を生成し、送信データとして通信部200に出力する。映像データ解析部201は、自動追尾する被写体107の情報(被写体の形状、色など)、子ノード1〜4から受信した映像データに基づき解析を行い、モータ制御情報生成部202に出力する。解析した結果には、映像内にいる物体の移動方向、速度、被写体107への距離といった情報が含まれる。また、映像データ解析部201は、被写体107とカメラ111〜114への距離を算出し、一番距離が遠い子ノードの使用通信スロットを増やすように、スロット割当情報生成部204を制御する。例えば、被写体107に距離が一番遠い子ノードが、子ノード4から子ノード3へ変わった時に、スロット割当情報生成部204に対して、子ノード3の使用通信スロット数を増加させ、子ノード4の使用通信スロット数を減少させるように制御する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the
一方、スロット割当情報生成部204は、接続されている子ノード1〜4からの要求や映像データ解析部201での解析結果などから、適切なスロット割当を動的に生成する。また、スロット割当情報生成部204は生成するスロット割当情報に、有効化期限を付加して子ノード1〜4に同報送信する。
On the other hand, the slot allocation
尚、有効化期限はスロット割当情報に付加して送信しているが、予め子ノード1〜4に所定の有効化期限を設定しておいても、別々に送信しても何ら問題はない。
Although the validity period is added to the slot allocation information and transmitted, there is no problem even if a predetermined validity period is set in advance for the
ここで、親ノード100はスロット割当情報を子ノード1〜4へ同報送信し、有効化期限の時間が経過した後に、同報送信したスロット割当有効化情報で通信を開始する。タイミング制御部203は、スロット割当情報生成部204によって生成されたスロット割当情報を記憶し、その情報に基づいて通信部200を制御する。例えば、スロット割当情報の先頭から3スロット目が、親ノード100が送信に使用する通信スロットだった場合、通信部200はスロット割当情報の先頭から3スロット目でデータを送信する。
Here, the
スロット割当有効化生成部205は子ノード1〜4の全てからスロット割当情報の送信に対する確認応答(ACK)を受け取ったときに、その有効化期限を生成して送信する。送信停止検出部206は、子ノード1〜4の内、所定の時間以上映像データを送信しない子ノードを検出した場合に、スロット割当情報生成部204に対してスロット割当有効化情報を検出された子ノードに送信するように制御する。
When the slot allocation
図3は、子ノード1の内部構成の一例を示すブロック図である。尚、子ノード2〜4についても同様の構成である。映像データ生成部301は、カメラ111から映像データを取得し、親ノード100への送信データとして通信部300に出力する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the
モータ制御部302は、親ノード100から受信するモータ制御情報に基づいてモータ121を制御する。通信制御部303は、親ノード100のスロット割当情報生成部204がスロット割当情報に設定した有効化期限をスロット割当情報受信時に記憶する。通信制御部303は、記憶した有効化期限内にスロット割当有効化情報を受け取ることができれば、更新後のスロット割当情報で通信を開始するように通信部300を制御する。
The
一方、この有効化期限内にスロット割当有効化情報を受け取ることができない場合には、送信を停止するように通信部300を制御する。タイミング制御部304は、スロット割当情報記憶部305によって設定されたスロット割当情報に基づいて、通信部300の制御を行う。例えば、スロット割当情報の先頭から3スロット目が、子ノード1が送信に使用する通信スロットだった場合、通信部300はスロット割当情報の先頭から3スロット目でデータを送信する。
On the other hand, if the slot allocation validation information cannot be received within this validation period, the
スロット割当情報記憶部305は、親ノード100のスロット割当情報生成部204によって生成され、同報送信されたスロット割当情報を記憶し、その情報をタイミング制御部304に設定する。通信部300は、親ノード100から受信したスロット割当情報に基づいて、他ノードとの送受信を行う。親ノード100と子ノード1のデータの送受信は全て通信部300を介して行われる。
The slot allocation
図4は、スロット割当更新の一例を表す図である。図4の左端403から右端404までのスロット割当を一周期として繰り返し通信を行い、この周期をフレームと定義する。また、一つのブロックが一つの通信スロットを表す。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of slot allocation update. Communication is repeatedly performed with the slot assignment from the left end 403 to the right end 404 in FIG. 4 as one period, and this period is defined as a frame. One block represents one communication slot.
図4の(A)及び(B)に、スロット割り当ての様子を表す。図中の、親と記載されたスロットでは親ノード100が送信を行い、子1と記載されたスロットでは子ノード1が送信を行うことを意味する。
4A and 4B show how slots are allocated. In the figure, it means that the
図4の(A)において、スロット群405は、親ノード100が、スロット割当情報、スロット割当有効化情報、モータ制御情報を送信するためのスロット群である。スロット群406は、子ノード4が映像データを送信するスロット群である。この例では、被写体107への距離が、子ノード4が一番遠い状態であるため、他の子ノード1〜3に対して子ノード4に多くの通信スロットが割り当てられている。
In FIG. 4A, a slot group 405 is a slot group for the
一方、図4の(B)の例では、被写体107が移動した後、子ノード3が被写体107への距離が最も遠くなり、高解像度で撮影を行っているので、他の子ノード1、2、4に対して子ノード3に多くの通信スロットが割り当てられている。
On the other hand, in the example of FIG. 4B, after the subject 107 moves, the
図4の(C)に、図4の(B)のようにスロット割り当てを行う際に、親ノード100が送信するスロット割当情報の内容を表す。この例では、図4の(C)の通信スロットに設定された1バイトのデータ列の値が送信を行うノードを表現している。「0x03」の場合は、子ノード3のデータの送信を表し、「0x01」の場合は子ノード1のデータの送信を表す。
FIG. 4C shows the contents of slot allocation information transmitted by the
尚、親ノード100のデータの送信に関しては「0x00」で表現している。また、「0x11」は無送信期間を表し、バス108上にデータを送信するノードは存在しない。また、親ノード100から子ノード1〜4にスロット割当情報を送信する際に、先頭の1バイトにスロット割当情報の有効化期限401が付加される。
The data transmission of the
この有効化期限401には、親ノード100のスロット割当情報生成部204が所定の値を設定する。所定の値として設定する値は、例えば子ノードのスロット割当情報記憶部305、タイミング制御部304及び、通信制御部303が、更新後のスロット割当情報での通信開始の準備を行うために十分な時間である。
The slot allocation
有効化期限401が図4の(C)のように設定された場合、親ノード100はスロット割当情報を送信してから4フレーム経過した時に、スロット割当情報で通信を開始する。子ノード1〜4は、スロット割当情報を受信してから4フレーム経過時に、スロット割当有効化情報を受け取ることができていれば、スロット割当情報で通信を行う。
When the validity period 401 is set as shown in FIG. 4C, the
尚、有効化期限401とスロット群402の値とで重複するものが存在するが、有効化期限401は必ずスロット割当情報の先頭1バイトに配置され、判別ができるため、値が重複しても問題ない。 Although there is an overlap between the validity period 401 and the value of the slot group 402, the validity period 401 is always placed in the first 1 byte of the slot allocation information and can be discriminated. no problem.
親ノード100において、例えば被写体107が子ノード3から子ノード4の前へ移動したことを検出した場合、図4の(C)を子ノード1〜4に送信し、受信した子ノードでは、図4の(C)のデータ列内の自ノードに対応するタイミングで送信を行う。スロット割当情報は、スロット割当情報生成部204によって生成され、親ノード100ではタイミング制御部203に設定される。そして、子ノード1〜4ではスロット割当情報記憶部305に記憶され、タイミング制御部304に設定される。
In the
尚、初期化処理の中で必要な通信を行うためのスロット割当情報は、親ノード100のタイミング制御部203と子ノード1〜4のタイミング制御部304に初期値として予め設定されているものとする。
Note that the slot allocation information for performing necessary communication in the initialization process is set in advance as an initial value in the
次に、親ノード100と子ノード1〜4の動作を、図5〜図9を用いて説明する。図6、図7は、第1の実施形態における子ノード1〜4と親ノード100の処理を表すフローチャートである。図5は、図6及び図7に示すフローチャートに基づいて親ノード100と子ノード1〜4がスロット割当を行う場合の通信シーケンスの一例を表す図である。
Next, operations of the
以下、図5の通信シーケンスの順に親ノード100と子ノード1〜4の動作を説明する。尚、図5に示すスロット割当の通信シーケンスを行っている間も、親ノード100と子ノード1〜4はモータ制御情報、映像データの通信を継続しているものとする。
Hereinafter, operations of the
まず、親ノード100は、子ノード1〜4に対してスロット割当情報501に有効化期限401を付加した上で同報送信し、子ノード1〜4の全てからACK502が返るのを待つ。図5のシーケンスでは、子ノード1〜4の全てからACK502が返っているが、そうでない場合は、子ノード1〜4の全てからACK502が返るまでスロット割当情報501の送信を所定の周期で繰り返すものとする。
First, the
次に、子ノード1〜4がスロット割当情報501を受信すると、親ノード100にACK502を返した上で、スロット割当有効化情報504が送信されてくるのを待つ。一方、親ノード100では子ノード1〜4の全てからACK502が返ってくると、スロット割当有効化情報504を同報送信する。
Next, when the
ここで、子ノード1〜3ではスロット割当有効化情報504を正しく受信できたが、子ノード4では受信できなかったとする。この場合、子ノード1〜3はスロット割当有効化情報504を受信しているので、スロット割当情報501を受信した後、有効化期限503として設定された時間が経過すると、新しいスロット割当情報501に基づいて通信を行う。
Here, it is assumed that the
しかし、子ノード4はスロット割当有効化情報504を受信していないので、スロット割当情報501を受信してから有効化期限503として設定された時間が経過した後に、送信を停止する。
However, since the
ここで、上述したシーケンスの処理に沿って動作する子ノード1〜4の処理を、図6を用いて説明する。スロット割当有効化情報504を正しく受信できた子ノード1〜3での処理を説明する。
Here, the processing of the
まず、S601において、新しいスロット割当情報の受信を行う。S602において、新しいスロット割当情報を正常に受信できたため、S603へ進む。このS603では、スロット割当情報に設定されている有効化期限を自ノードに設定する。そして、S604において、親ノード100に対してACKを送信する。次に、S605において、S603で設定した有効化期限が経過するまでに、スロット割当有効化情報を受信できたため、S606へ進む。このS606では、S601で受信した新しいスロット割当情報に基づいて通信を行う。
First, in S601, new slot allocation information is received. In S602, since the new slot allocation information has been successfully received, the process proceeds to S603. In S603, the validity period set in the slot allocation information is set in the own node. In step S604, an ACK is transmitted to the
次に、スロット割当有効化情報504を正しく受信できなかった子ノード4での処理を説明する。尚、S601〜S603での処理は、子ノード1〜3と同様である。S605において、S603で設定した有効化期限が経過するまでに、スロット割当有効化情報を受信できなかったため、S607へ進む。そして、S607において、送信を停止する。
Next, processing in the
ここで、上述したシーケンスの処理に沿って動作する親ノード100の処理を、図7を用いて説明する。まず、S701において、新しいスロット割当情報を子ノード1〜4の全てに同報送信する。S702、S703において、一定時間経過するまでに、子ノード1〜4の全てからACKを受信できたのでS705へ進む。このS705では、スロット割当有効化情報を子ノード1〜4に同報送信する。そして、S706において、S701で送信したスロット割当情報に設定した有効化期限の時間が経過後、新しいスロット割当情報で通信を行う。
Here, processing of the
尚、親ノード100がスロット割当情報501の送信を行ってから、スロット割当情報の有効化期限503が経過し更新後、スロット割当情報501に変更して通信を行うまでの間も、更新前のスロット割当情報に基づいて通信は継続されている。
It should be noted that even after the
上述のように、スロット割当有効化情報504を受信できなかった子ノード4が送信を停止することにより、親ノード100とスロット割当有効化情報504の受信に成功した子ノード1〜3の通信を阻害することを抑止することができる。
As described above, when the
特に、多視点カメラ制御システムにおいて、ロスするデータがスロット割当情報の有効化期限503内に受信できなかった子ノード4の映像データだけですむ。そのため、有効化期限503内に受信できた子ノード1〜3のデータをロスすることなく通信でき、視点移動の自由度を必要以上に下げることなく、システムの稼動を続けることができる。
In particular, in the multi-viewpoint camera control system, the data to be lost is only the video data of the
第1の実施形態によれば、通信を継続したままスロット割当を変更する通信システムにおいて、スロット割当有効化情報504を受信できなかった子ノードがスロット割当有効化情報504を正しく受信できた子ノードの通信を阻害することを抑止できる。
According to the first embodiment, in a communication system that changes slot assignment while continuing communication, a child node that has not received slot
また、第1の実施形態では、スロット割当情報の有効化期限はスロット割当情報に含めて送信するものとしたが、有効化期限をスロット割当情報とは別々に送信するようにしても同様の効果が得られることは言うまでもない。有効化期限をスロット割当情報とは別々に送信すると、スロット割当情報の送信に関して、柔軟な対応が可能となる。例えば、親ノード100で非常に負荷が高い処理が行われており、有効化期限の生成時間が一定でなく、スロット割当情報の送信スロットに間に合わなくても、後から有効化期限のみで送信できる。
In the first embodiment, the validity period of the slot allocation information is included in the slot allocation information and transmitted. However, the same effect can be obtained if the validity period is transmitted separately from the slot allocation information. It goes without saying that can be obtained. If the validity period is transmitted separately from the slot allocation information, it is possible to flexibly cope with the transmission of the slot allocation information. For example, processing with a very high load is performed in the
次に、スロット割当情報更新の有効化処理の後、送信を停止した子ノードを通信に復帰させる処理を、図8及び図9を用いて説明する。図8は、送信を停止した子ノードを通信に復帰させる際のスロット割当の様子の一例を示す図である。ここで、スロット割当情報送信用スロット801は、スロット割当情報生成部204によりスロット割当情報の所定の位置に割り当てられる。このスロット割当情報送信用スロット801は、スロット割当情報が更新されても位置は変わらない。こうすることで、現在のスロット割当情報を保持していない子ノードでもスロット割当情報送信用スロット801は常に同じ所定の位置にあるため、新しいスロット割当情報を受信することが可能となる。
Next, a process for returning a child node that has stopped transmission to communication after the slot allocation information update validation process will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing an example of slot assignment when returning a child node whose transmission has been stopped to communication. Here, the slot assignment
次に、図8のスロット割当情報に基づいて送信を停止した子ノードを通信に復帰させる親ノード100の処理を、図9を用いて説明する。まず、S901において、継続しているはずの映像データ送信が停止したといったことから、通信を停止した子ノード4を検出する。S902において、送信を停止した子ノード4に対して現在使われているスロット割当情報を送信する。S903において、子ノード4からACKを受信できていたので、S906へ進む。このS906では、子ノード4に対してスロット割当有効化情報を送信する。
Next, the processing of the
ここで、子ノード4は、図6のフローチャートと同様な処理を行うことで通信への復帰が可能となる。従って、送信を停止した子ノード4の映像データも再送信が可能となり、システムを稼動したまま被写体107を撮影するカメラ台数の減少に伴う、自由視点映像における視点移動の自由度の低下を解消することが可能となる。
Here, the
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、スロット割当情報送信用スロット801を用いたが、第2の実施形態ではスロット割当情報の更新毎に変化する識別子(ID)をスロット割当情報に付加することで送信を停止したノードを復帰させるものである。尚、第2の実施形態におけるシステム構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であり、その説明は省略する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the slot allocation
図11は、ID1101が付加されたスロット割当情報の構成を示す図である。ここでID1101は、第1の実施形態のスロット割当情報送信用スロットと同様に、スロット割当情報の所定の位置に付加される。従って、現在使われているスロット割当情報の判別がつかない子ノードでも、ID1101を取得することが可能である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of slot allocation information to which
次に、第2の実施形態における親ノード100と子ノード1〜4の内部構成について、順に説明する。図10は、親ノード100の内部構成の一例を示す図である。図2に示す第1の実施形態とは、スロット割当情報ID生成部1001が追加され、スロット割当情報生成部204がスロット割当情報の一部にスロット割当情報のID1101を付加して生成する点が異なる。
Next, the internal configuration of the
スロット割当情報ID生成部1001は、送信を停止した子ノード1〜4が復帰する際に、親ノード100が送信を停止した子ノード1〜4を検知せずとも、子ノード1〜4が通信に復帰することを目的として追加したものである。このスロット割当情報ID生成部1001はスロット割当情報にID1101を付加する。また、ID1101はスロット割当情報が更新される際に変更される。例えば、初期のスロット割当情報のID1101は「0x01」、次に更新されたスロット割当情報のID1101は「0x02」というようになる。
When the
ここで、子ノード1〜4の内部構成は、図3に示す第1の実施形態と同様である。第1の実施形態と異なる点は、通信制御部303によってスロット割当情報のID1101の比較を行い、その出力によって通信部400は通信を再開することができるようになったことである。この通信制御部303がスロット割当情報のID1101を比較することにより、送信を停止した子ノード1〜4が復帰する際に、親ノード100が送信を停止した子ノード1〜4を検知しなくても、子ノード1〜4が通信に復帰できる。
Here, the internal configuration of the
即ち、通信制御部303は、自ノードが送信を停止した時に、現在の通信のやり取りで使われているスロット割当情報のID1101をバス108上から取得し、通信中断直前に親ノード100から受信したスロット割当情報のID1101を比較する。比較の結果、ID1101が同一であれば、現在の通信で使われているスロット割当情報と同じものを自ノードが保持していると判断し、自ノードの通信部400に対して、送信を再開するように制御する。
That is, when the own node stops transmission, the
以下の説明では、送信を再開することを通信への復帰と記述する。例えば、自ノードが保持しているスロット割当情報のID1101が「0x03」で、現在の通信で使われているスロット割当情報のID1101が「0x05」の場合、ID1101が異なるので通信には復帰しない。
In the following description, resuming transmission is described as returning to communication. For example, when the
一方、自ノードが保持しているスロット割当情報のID1101が「0x03」で、現在の通信で使われているスロット割当情報のID1101が「0x03」の場合は、ID1101が一致するので通信に復帰する。
On the other hand, when the
図12は、第2の実施形態における子ノードの処理を表すフローチャートである。まず、S1201において、所定の時間内にスロット割当有効化を受信できなければ、送信を停止する。ここでは、自ノードがスロット割当有効化情報を受け取れなかったことを認識する。 FIG. 12 is a flowchart showing the processing of the child node in the second embodiment. First, in S1201, transmission is stopped if slot allocation validation cannot be received within a predetermined time. Here, it is recognized that the own node has not received the slot allocation validation information.
次に、S1202において、現在の通信のやり取りで使われているスロット割当情報のIDをバス108上から取得する。S1203において、バス108から取得した現在の通信で使われているスロット割当情報のID1101と通信中断直前に親ノード100から受信したスロット割当情報のID1101とを比較する。比較した結果、ID1101が同一であれば、現在の通信で使われているスロット割当情報と同様のものを自ノードが保持していると判断し、S1204からS1205へ進む。S1205において、通信に復帰する。尚、送信を停止した子ノード4が通信に復帰する際の親ノード100の処理は第2の実施形態では行われない。
Next, in S1202, the ID of the slot allocation information used in the current communication exchange is acquired from the
第2の実施形態によれば、子ノード1〜4は、自立的に判断し通信に復帰できるようになる。そのため、親ノード100では送信を停止した子ノードの検出や通信復帰の処理といった余分な処理(オーバヘッド)がなくなり、子ノード4だけの処理で通信に復帰することができる。従って、送信を停止した子ノード4がオーバヘッドなく、送信を再開することで、被写体107を撮影するカメラの減少に伴う、自由視点映像の視点移動における自由度の低下をすばやく解消することが可能となる。
According to the second embodiment, the
[第3の実施形態]
第3の実施形態では、子ノードが送信の停止を検出すると、親ノード100に通知し、親ノード100は子ノードからの通知を受けて復帰させるための処理を行うものである。第3の実施形態におけるシステム構成は、図1に示す第1の実施形態と同様であり、その説明は省略する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, when the child node detects the stop of transmission, the notification is sent to the
まず、第2の実施形態における親ノード100と子ノード1〜4の内部構成について、順に説明する。図15は、第3の実施形態におけるスロット割当情報の構成例を示す図である。スロット割当情報の特定の位置に親ノード100と子ノード1〜4が共通に使用できる共有スロット1501を設けている。また、共有スロット1501は、スロット割当情報が更新されても位置が変わらないものとする。そのため、現在使われているスロット割当情報が判別できないノードでも、共有スロット1501を用いて送受信を行える。
First, the internal configurations of the
次に、第3の実施形態における親ノード100の内部構成を、図13を用いて説明する。図13において、第1の実施形態と異なる点は共有スロット挿入部1301とスロット割当有効化要求判定部1302が追加され、送信停止検出部が削除されたことである。
Next, the internal configuration of the
つまり、送信を停止した子ノード1〜4が通信の復帰を要求し、親ノード100がその要求を許可することで子ノード4が通信に復帰できるように共有スロット挿入部1301とスロット割当有効化要求判定部1302が追加されている。
That is, the shared
共有スロット挿入部1301は、スロット割当情報の所定の位置に親ノード100と子ノード1〜4が共通で送受信することができる共有スロット1501を設けるようにスロット割当情報生成部204を制御する。スロット割当有効化要求判定部1302は、共用スロット1501において受信したデータを判定し、スロット割当有効化要求だった場合には、スロット割当有効化生成部205に通知する。そして、スロット割当有効化生成部205がスロット割当有効化要求判定部1302の通知を受けてスロット割当有効化情報を生成し、子ノード1〜4に送信する。
The shared
次に、子ノード1の内部構成の一例を、図14を用いて説明する。尚、子ノード2〜4についても同様の構成である。図14において、第1の実施形態と異なる点は、スロット割当有効化要求部1401が追加されたことである。
Next, an example of the internal configuration of the
このスロット割当有効化要求部1401は、子ノード1〜4が送信を停止した際に、スロット割当有効化要求を共有スロット1501を用いて親ノード100に送信する。また、スロット割当有効化要求部1401は、送信を停止した子ノード1〜4が通信復帰を要求し、それを親ノード100が許可することで子ノード1〜4が通信に復帰できるようにすることを目的に追加されたものである。
The slot allocation
スロット割当有効化要求部1401は、自ノードが送信を停止した時に、スロット割当情報に設けられた共有スロット1501を用いて、親ノード100に対してスロット割当有効化送信要求を送信する。また、スロット割当有効化要求を送信した後、親ノード100からスロット割当有効化情報を受信すると、通信制御部303が自ノードを通信に復帰するように通信部400を制御する。
The slot allocation
ここで、送信を停止した子ノードが通信に復帰するまでの流れを、図16を用いて説明する。図16は、送信を停止した子ノード4が通信に復帰するまでのシーケンスを示す図である。尚、子ノード4が通信を停止するまでのシーケンスは、第一の実施形態の図5と同様である。
Here, the flow until the child node that has stopped transmission returns to communication will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating a sequence until the
送信を停止した子ノード4は、自ノードが送信を停止したことを認識してから親ノード100に対してスロット割当有効化要求1601を送信する。そして、親ノード100がその要求を受け取ると、子ノード4に対してスロット割当有効化情報1602を送信し、それを受け取ることをきっかけにし、子ノード4は通信に復帰する。
The
ここで、第3の実施形態における親ノード100の処理を、図17を用いて説明する。まず、S1701において、子ノード4からスロット割当有効化要求1601を受信すると、S1702へ進み、スロット割当有効化情報1602を子ノード4へ送信し、通信への復帰を許可するか否かを判断する。そして、S1703において、通信への復帰を許可すると判断すると、S1704へ進み、スロット割当有効化情報1602を子ノード4へ送信する。一方、通信への復帰を許可しないと判断すると、S1705へ進み、スロット割当有効化情報1602は送信しない。
Here, the processing of the
次に、第3の実施形態における子ノード4の処理を、図18を用いて説明する。まず、S1801において、自ノードが送信を停止したことを認識する。そして、S1802において、スロット割当有効化要求1601を親ノード100に対して送信する。次に、S1803において、スロット割当有効化情報1602を受信するのを待ち、受信するとS1804へ進む。このS1804では、親ノード100に通信への復帰を許可されたと判定し、通信に復帰する。一方、親ノード100からスロット割当有効化情報1602を受信しなければ、通信への復帰を許可されていないと判定し、S1805へ進み、通信の中断を継続する。
Next, processing of the
第3の実施形態によれば、送信を停止したノードの検出を子ノード1〜4が行うので、すばやく送信を停止したノードを検出することが可能となる。更に、通信復帰への許可は親ノード100が行うため、通信管理は親ノード100に集中させることができる。
According to the third embodiment, since the
従って、送信を停止した子ノード4がすばやく送信を停止したノードを検出できることで、被写体107を撮影するカメラ台数の減少に伴う、自由視点映像における視点移動の自由度の低下をすばやく解消することが可能となる。これと同時に、通信管理を親ノードで集中して行うことができるため、システムの設定や管理が容易になる。例えば、送信を2回停止した子ノードに関しては、通信に復帰させないという管理をする際に、子ノード1〜4を変更せずに、親ノード100に2回目以降のスロット割当有効化要求を無視するように設定し、実現することが可能となる。
Therefore, the
[他の実施形態]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
[Other Embodiments]
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (8)
前記親ノードは、
前記スロット割当情報を生成する第1の生成手段と、
前記スロット割当情報を送信した後、前記複数の子ノードから確認応答を受信する応答受信手段と、
前記確認応答を受信すると前記スロット割当情報を有効化するスロット割当有効化情報を前記複数の子ノードへ送信する送信手段とを有し、
前記複数の子ノードは、
前記親ノードから送信された前記スロット割当情報を受信すると、当該親ノードに確認応答を送信する応答送信手段と、
前記スロット割当有効化情報を受信する受信手段と、
所定の時間が経過するまでに前記親ノードから前記スロット割当有効化情報を受信できない場合に通信を制限する制限手段とを有することを特徴とする通信システム。 A communication system that includes one parent node and a plurality of child nodes, and performs communication by assigning a frame to a plurality of communication slots based on slot assignment information generated by the parent node,
The parent node is
First generating means for generating the slot allocation information;
A response receiving means for receiving an acknowledgment from the plurality of child nodes after transmitting the slot allocation information;
Transmission means for transmitting slot allocation validation information for validating the slot allocation information to the plurality of child nodes upon receiving the confirmation response;
The plurality of child nodes are:
Upon receiving the slot allocation information transmitted from the parent node, a response transmission means for transmitting an acknowledgment to the parent node;
Receiving means for receiving the slot allocation validation information;
And a restricting means for restricting communication when the slot allocation validation information cannot be received from the parent node before a predetermined time elapses.
前記第2の生成手段は、前記スロット割当情報が更新される毎に当該スロット割当情報の有効化期限を生成し、
前記送信手段は前記有効化期限を送信し、
前記複数の子ノードは、前記送信された有効化期限に基づき前記所定の時間を設定することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The parent node further includes second generation means for generating an expiration date for validating the slot allocation information,
The second generation unit generates an expiration date of the slot allocation information every time the slot allocation information is updated,
The transmitting means transmits the activation deadline;
The communication system according to claim 1, wherein the plurality of child nodes set the predetermined time based on the transmitted expiration date.
通信を制限している子ノードを検出した場合に、前記送信手段は前記スロット割当有効化情報を当該子ノードに送信し、
前記複数の子ノードは、前記制限した通信を再開する再開手段を更に有し、
前記通信を制限している子ノードの前記再生手段は、前記親ノードから前記スロット割当有効化情報を受信すると、通信を再開させることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The parent node further includes detection means for detecting a child node whose communication is restricted by the restriction means,
When detecting a child node that restricts communication, the transmission means transmits the slot allocation validation information to the child node,
The plurality of child nodes further include resuming means for resuming the restricted communication,
The communication system according to claim 1, wherein the reproduction unit of the child node that restricts the communication resumes the communication when receiving the slot allocation validation information from the parent node.
前記スロット割当有効化要求手段は、自ノードが通信を制限した後、親ノードに対してスロット割当有効化要求を送信し、
前記親ノードの前記送信手段は、当該子ノードからの前記スロット割当有効化要求により前記スロット割当有効化情報を送信することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The child node further includes slot allocation validation request means for requesting retransmission of the slot allocation validation information,
The slot allocation validation request means transmits a slot allocation validation request to the parent node after the local node restricts communication,
The communication system according to claim 1, wherein the transmission unit of the parent node transmits the slot allocation validation information in response to the slot allocation validation request from the child node.
前記第3の生成手段は、前記スロット割当情報が更新されるたびに、異なる前記スロット割当情報の識別子を生成した上で前記スロット割当情報に付加し、
前記複数の子ノードは、前記制限した通信を再開する再開手段を更に有し、
前記再開手段は、自ノードが通信を制限する前に受信した前記スロット割当情報の識別子と、前記通信を制限した後に受信した前記スロット割当情報の識別子が一致する場合に、当該子ノードの送信を再開させることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The parent node further includes third generation means for generating an identifier of the slot allocation information,
The third generation unit generates an identifier of the different slot allocation information every time the slot allocation information is updated, and adds the generated identifier to the slot allocation information.
The plurality of child nodes further include resuming means for resuming the restricted communication,
The restarting means transmits the child node when the identifier of the slot assignment information received before the node restricts communication matches the identifier of the slot assignment information received after restricting the communication. The communication system according to claim 1, wherein the communication system is resumed.
前記親ノード及び前記複数の子ノードは、前記再送信のためのスロットを用いて通信を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の通信システム。 The first means generates the slot allocation information in which a slot for retransmission is allocated at a predetermined position,
The communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein the parent node and the plurality of child nodes perform communication using a slot for the retransmission.
前記親ノードは、
前記スロット割当情報を生成する生成工程と、
前記スロット割当情報を送信した後、前記複数の子ノードから確認応答を受信する応答受信工程と、
前記確認応答を受信すると前記スロット割当情報を有効化するスロット割当有効化情報を前記複数の子ノードへ送信する送信工程とを実行し、
前記複数の子ノードは、
前記親ノードから送信された前記スロット割当情報を受信すると、当該親ノードに確認応答を送信する応答送信工程と、
前記スロット割当有効化情報を受信する受信工程と、
所定の時間が経過するまでに前記親ノードから前記スロット割当有効化情報を受信できない場合に通信を制限する制限工程とを実行することを特徴とする通信システムの制御方法。 A control method for a communication system that includes one parent node and a plurality of child nodes, and performs communication by assigning a frame to a plurality of communication slots based on slot assignment information generated by the parent node,
The parent node is
Generating step for generating the slot allocation information;
A response receiving step of receiving confirmation responses from the plurality of child nodes after transmitting the slot allocation information;
A step of transmitting slot assignment validation information for validating the slot assignment information upon reception of the confirmation response to the plurality of child nodes;
The plurality of child nodes are:
When receiving the slot allocation information transmitted from the parent node, a response transmission step of transmitting an acknowledgment to the parent node;
Receiving the slot allocation validation information; and
And a restriction step of restricting communication when the slot allocation validation information cannot be received from the parent node before a predetermined time elapses.
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