JP2013236300A - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、及びプログラム - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】安定した無線通信を行うことができる無線通信装置等を提供する。
【解決手段】所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義される。アンテナ4は接続相手の装置からデータを無線受信する。受信制御回路32は、アンテナ4の指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定し、電波状況の測定の結果、接続相手の装置の方向が接続相手でない装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、指向性アンテナの指向性を利用して、同一空間内にある複数の無線通信装置の中から接続相手を選択して通信を行う空間分割多元接続(space division multiple access)を使用して通信を行う技術に関する。
空間分割多元接続を行うシステムとして、特許文献１には、WLAN(ワイアレス・ローカル・エリア・ネットワーク)のAP(アクセス・ポイント)にマルチビームアンテナを使用することにより空間分割多元接続を実現した例が示されている。特許文献１では、APに搭載したマルチビームアンテナにより電波の指向性を絞って無線通信を行うことにより、単一のAPから複数の端末に同時に通信を行うことが開示されている。
特許第３８８０５５４号公報
近年、手術室等の医療現場では、室内に複数の画像データ出力装置(内視鏡装置等)と画像データ表示装置(モニタ)が設置される場合が増えている。これらの画像データ出力装置と画像データ表示装置の位置は可変である。また、上記の画像データ出力装置、画像データ表示装置の配置の自由度を確保するため、これらの装置を無線通信で接続することも多くなってきている。
上述したように、複数の画像データ出力装置と画像データ表示装置が設置されている環境で空間分割多元接続を使った無線通信を行うことは、限られた無線チャンネルを有効に使い多くの画像通信を同時に行うことを可能とし、有用である。しかしながら、医療現場では狭い空間で複数の装置が使用されるため、画像データ表示装置から見て、ほぼ同一方向に複数の画像データ出力装置が配置される状況も考えられる。その場合、接続相手以外の画像データ出力装置からの干渉波の影響により、接続相手の画像データ出力装置から画像データを安定して受信することが困難となる。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、安定した無線通信を行うことができる無線通信装置等を提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する無線通信装置である。
また、本発明の無線通信装置は、前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置及び前記非相手装置に送信する制御を行う制御部と、をさらに有する。
また、本発明の無線通信装置において、前記制御部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置に送信する制御を行う。
また、本発明の無線通信装置において、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部をさらに有し、前記変更部は、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する。
また、本発明の無線通信装置において、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、をさらに有し、前記変更部は、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する。
また、本発明の無線通信装置において、前記制御部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を前記設定装置から受信し、前記相手装置からのデータの受信を開始する制御を行う。
また、本発明の無線通信装置は、通信フォーマットが前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更された場合に警告を行う警告部を有する。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する他の無線通信装置から前記測定結果情報を受信する受信部と、前記測定結果情報に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記他の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、前記他の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、を有する前記設定装置である無線通信装置である。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する他の無線通信装置から前記混信発生情報を受信する受信部と、前記他の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、混信が発生することを前記混信発生情報が示している場合に、前記他の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、を有する前記設定装置である無線通信装置である。
また、本発明の無線通信装置において、前記送信部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を前記他の無線通信装置に送信する。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置及び前記非相手装置に送信する制御を行う制御部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する第1の無線通信装置と、前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、を有する無線通信システムである。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する第1の無線通信装置と、前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、前記第1の無線通信装置から前記測定結果情報を受信する受信部と、前記測定結果情報に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、を有する前記設定装置である第4の無線通信装置と、を有する無線通信システムである。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、を有する第1の無線通信装置と、前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、前記第1の無線通信装置から前記混信発生情報を受信する受信部と、前記第1の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、混信が発生することを前記混信発生情報が示している場合に、前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、を有する前記設定装置である第4の無線通信装置と、を有する無線通信システムである。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナを備えた無線通信装置で前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定するステップと、前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更するステップと、を有する無線通信方法である。
また、本発明は、所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナを有する無線通信装置のコンピュータに、前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定するステップと、前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更するステップと、を実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、相手装置の方向が非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更することによって、相手装置によるデータ通信と非相手装置によるデータ通信とが同時に行われないように通信タイミングの調整を行うことが可能となるので、安定した無線通信を行うことができる。
本発明の第1の実施形態による画像通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置と受信装置の動作の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置と受信装置の動作の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置と受信装置の動作の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態による画像通信システムにおける送信装置と受信装置の動作の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第2の実施形態による画像通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態による画像通信システムにおけるリモコンの構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態による画像通信システムにおけるリモコンの動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態による画像通信システムにおける受信装置の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態における装置配置テーブルの内容を示す参考図である。 本発明の第2の実施形態における接続設定の結果を示す参考図である。 本発明の第2の実施形態における接続設定の結果を示す参考図である。 本発明の第2の実施形態における通信タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の第3の実施形態における通信タイミングを示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態では、画像を撮像する撮像装置と、撮像した画像を無線通信で伝送する送信装置と、無線伝送された画像を受信する受信装置と、受信した画像を表示するモニタとで構成される画像通信装置を3セット組み合わせた画像通信システムに本発明を適用した場合を例に説明を行う。また、無線通信は本来3次元の空間で行われるが、説明を簡略化するため、無線通信が2次元空間で行われる場合を用いて説明を行う。
本実施形態の送信装置と受信装置は、同一の周波数帯を使用して所定周期の無線通信を行う。本実施形態での無線通信は、各送信装置から1画面分の画像データが周期的に送信され、1画面分の画像データと次の1画面分の画像データの間に、ブランキング期間と呼ばれる画像データの送信休止期間があるフォーマットで行われている。本実施形態では、画像データを通信するときの通信フォーマットとして、通常フォーマットと時分割フォーマットとが使用される。通常フォーマットは、周期の長さに対する画像データの通信時間の占有率が半分(2分の1)以上となる通信フォーマットである。時分割フォーマットは、周期の長さに対する画像データの通信時間の占有率が半分(2分の1)未満となる通信フォーマットである。時分割フォーマットを使用する場合、画像データは例えば圧縮又は間引きによりデータ量を削減されてから送信される。
送信装置(Ta)と受信装置(Ra)が画像データの無線通信を行う場合、受信装置(Ra)は、接続相手の送信装置(Ta)とは異なる送信装置(Tb)からの電波による混信を検出すると、まず接続相手の送信装置(Ta)からの送信を停止させる。続いて、受信装置(Ra)は、混信源となる電波を送信している送信装置(Tb)が行っている無線通信のブランキング期間において、通信フォーマットの変更を送信装置(Tb)に通知する。通知を受けた送信装置(Tb)は、通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更して送信を実行する。
接続相手の送信装置(Ta)は、通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更した後、受信装置(Ra)からの送信開始の指示を待つ。受信装置(Ra)は、送信装置(Tb)の無線通信を監視し、この無線通信のブランキング期間の先頭タイミングを接続相手の送信装置(Ta)に通知する。接続相手の送信装置(Ta)は、受信装置(Ra)から通知された先頭タイミングを基準として無線通信を開始する。送信装置(Ta)と送信装置(Tb)は、それぞれの送信タイミングが重ならないように画像データの無線通信を行う。
[システム構成]
まず、図1を用いて、画像通信システムの概要を説明する。図1に示す画像通信システムは、3台の撮像送信ユニット(撮像装置1/送信装置2、撮像装置7/送信装置8、撮像装置13/送信装置14)と3台の受信表示ユニット(受信装置5/モニタ6、受信装置11/モニタ12、受信装置17/モニタ18)により構成されている。
撮像送信ユニットと受信表示ユニットは、1対1で接続され、データの送受信を行う接続相手は適宜設定可能である。本実施形態では撮像装置1と送信装置2を有する撮像送信ユニットが受信装置5とモニタ6を有する受信表示ユニットと接続され、撮像装置7と送信装置8を有する撮像送信ユニットが受信装置11とモニタ12を有する受信表示ユニットと接続され、撮像装置13と送信装置14を有する撮像送信ユニットが受信装置17とモニタ18を有する受信表示ユニットと接続されるものとして説明を行う。
本実施形態の画像通信システムでは、各撮像送信ユニットの送信装置から無線送信された画像データを、接続相手となる受信表示ユニットの受信装置が受信し、受信した画像データに基づく画像をモニタが表示する。本実施形態における送信装置と受信装置は、同一の周波数帯を使用して所定周期の無線通信を行う。また、送信装置と受信装置は、指向性が可変な指向性アンテナを搭載しており、指向方向を接続相手に向けることで接続相手以外の装置への電波の照射を抑制する。これにより、同一空間内で同一周波数帯を使って同時に複数の無線通信を行う空間分割多元接続が実現される。送信装置2にはアンテナ3が搭載され、送信装置8にはアンテナ9が搭載され、送信装置14にはアンテナ15が搭載され、受信装置5にはアンテナ4が搭載され、受信装置11にはアンテナ10が搭載され、受信装置17にはアンテナ16が搭載されている。
本実施形態では、図1に示すように、受信装置5から見た接続相手の送信装置2の方向と、受信装置5から見た、接続相手ではない送信装置14の方向とがほぼ同一方向となるように各装置が配置された場合を例として説明を行う。本実施形態における送信装置と受信装置に搭載されているアンテナは、複数のアンテナ素子から構成される可変指向性アンテナであり、各アンテナ素子に対する位相制御により指向性が制御される。可変指向性アンテナの指向性制御に関する動作原理の詳細については公知であるので説明を省略する。
本実施形態の画像通信システムは、各装置が図1のように配置された場合、送信装置2が行う無線通信の通信フォーマットと、送信装置14が行う無線通信の通信フォーマットとを時分割通信に対応した時分割フォーマットに変更することにより、各送信装置の送信時間の重なりを無くして、受信装置5での混信を無くしている。
[詳細説明]
各受信装置のアンテナの指向パターン(指向角) は図1中の指向パターン19，20，21で示されている。図示するように指向角は所定の角度(数十度程度)に設定されている。各装置が図1のように配置されている場合、受信装置5に搭載されたアンテナ4の指向パターン19が示す指向角の範囲内に送信装置2と送信装置14の方向が含まれるため、送信装置2と送信装置14が同時に無線送信を行うと受信装置5では混信が発生する。尚、送信装置8と受信装置11間の無線通信は他に影響を与えないので、通常フォーマットで無線通信が行われる。
図2は、送信装置2の構成を示している。送信装置8，14の構成は送信装置2の構成と同様であるので、代表して送信装置2の構成を説明する。図2に示すように、送信装置2は、アンテナ3、画像処理回路22、ベースバンド回路23、高周波回路24、送信制御回路25、操作スイッチ26、LED27、位相制御回路28により構成されている。
画像処理回路22は、撮像装置1から出力される映像信号を受け取って画像処理を行い、画像データを出力する。ベースバンド回路23は、画像処理回路22からの画像データにベースバンド処理を行う。高周波回路24は、ベースバンド回路23からの信号に高周波処理を行う。送信制御回路25は、送信装置2全体の動作を制御する。また、送信制御回路25は、必要に応じて、高周波回路24、ベースバンド回路23、位相制御回路28をそれぞれ制御して制御情報の送信と受信を行う。操作スイッチ26は、操作者が操作可能なスイッチであり、操作者からの指示を送信制御回路25に伝える。LED27は、送信装置2の動作状態を表示する。位相制御回路28は、アンテナ3の指向性を制御する。
図3は、受信装置5の構成を示している。受信装置11，17の構成は受信装置5の構成と同様であるので、代表して受信装置5の構成を説明する。図3に示すように、受信装置5は、アンテナ4、高周波回路29、ベースバンド回路30、画像処理回路31、受信制御回路32、LED33、操作スイッチ34、位相制御回路35により構成されている。
高周波回路29は、アンテナ4に接続されており、高周波処理を行う。ベースバンド回路30は、高周波回路29に接続されており、ベースバンド処理を行う。画像処理回路31は、ベースバンド回路30からベースバンド処理後の画像データを受け取って画像処理を行い、画像処理後の信号を映像信号としてモニタ6に出力する。位相制御回路35は、アンテナ4の指向性を制御する。受信制御回路32は、受信装置5全体の動作を制御することにより、接続相手である送信装置2からの画像データの受信を行う。また、受信制御回路32は、必要に応じて、高周波回路29、ベースバンド回路30、位相制御回路35をそれぞれ制御して制御情報の送信と受信を行う。また、受信制御回路32は、接続相手の送信装置2の情報や、受信制御回路32の動作を制御するためのプログラム等を記憶する。操作スイッチ34は、操作者が操作可能なスイッチであり、操作者からの指示を受信制御回路32に伝える。LED33は、受信装置5の動作状態を表示する。
各装置が図1のように配置されており、受信装置5が受信処理を行う場合を例に、図4、図5を用いて受信処理の説明を行う。受信処理は、各受信装置の受信制御回路が受信装置内の各回路を制御して行う処理である。図4に示すように、受信処理では受信制御回路32は最初に受信接続設定(S1)を実行する。受信接続設定(S1)は、送信装置との接続に関する設定を行う処理である。受信接続設定(S1)の詳細について、図5を用いて説明する。
受信接続設定(S1)では、受信制御回路32は最初に電波状況確認(S20)を行う。電波状況確認(S20)は、受信装置5の周辺の通信環境(電波状況)を確認する処理である。この時点では接続相手である送信装置2は電波を送信しておらず、受信装置5が受信する電波は送信装置2以外の送信装置からの電波である。
電波状況確認(S20)では、受信制御回路32は、位相制御回路35を介してアンテナ4を無指向性に設定して受信電波の有無を測定した後、受信電波があった場合には、位相制御回路35を介してアンテナ4の指向角を狭めてアンテナ4の指向方向を所定角度ずつ変化させながら受信電波の有無を測定して、接続相手ではない送信装置の方向を検出し送信機情報(ID)を取得する。各装置が図1のように配置されている場合、送信装置14からの電波が受信され、送信装置14の方向と送信装置14のIDが検出される。
続いて、受信制御回路32は接続相手検出(S21)を行う。接続相手検出(S21)は、接続相手である送信装置2の位置する方向を検出し、送信機情報(ID)を取得する処理である。各装置が図1のように配置されている場合、送信装置14からの電波が受信装置5で受信されている状態なので、送信装置2の検出は、送信装置14からの画像データ通信の空き時間(ブランキング期間)を使って行われる。
前述したように、送信装置14からの画像データ通信は1画面毎に周期的に行われるので、受信制御回路32は、送信装置14からの画像データ通信がブランキング期間となった時点で、位相制御回路35を介してアンテナ4を無指向性に設定して送信装置2への応答要求を所定期間繰り返し送信する。送信装置2は応答要求を受信すると、IDを含んだ応答データを繰り返し送信する。受信装置5は、位相制御回路35を介してアンテナ4の指向角を狭めてアンテナ4の指向方向を所定角度ずつ変化させながら送信装置2からの応答データを受信することで送信装置2の方向を検出し、IDを取得する。
続いて、受信制御回路32は、電波状況確認(S20)の結果に基づいて混信有無の判定(S22)を行う。混信有無の判定(S22)では、電波状況確認(S20)で検出した接続相手ではない送信装置の方向と接続相手検出(S21)で検出した接続相手の送信装置の方向とがアンテナ4の指向性制御で区別できるか否かが判断される。各送信装置の方向がアンテナ4の指向性制御で区別できないと判断した場合、受信制御回路32は混信が発生する(混信有り)と判断する。混信有りと判断した場合、受信制御回路32は最初に時分割設定要求送信(S23)を行い、接続相手の送信装置と接続相手ではない送信装置の両方に対して、画像データ通信を時分割フォーマットで行うように要求する時分割設定要求を送信する。
続いて、受信制御回路32は時分割受信設定(S24)を行う。時分割受信設定(S24)では、受信制御回路32は受信装置5内部の設定を時分割フォーマットに対応させた後、接続相手ではない送信装置の通信フォーマットが変更されて無線通信が開始された後のブランキング期間の先頭のタイミングを検出し、そのタイミングで、接続相手の送信装置に対して、送信開始を指示する送信開始指示を送信する。
また、混信有無の判定(S22)で混信無しと判断した場合、受信制御回路32は最初に通常設定要求送信(S25)を行い、接続相手の送信装置に対して、画像データ通信を通常フォーマットで行うように要求する通常設定要求を送信する。
続いて、受信制御回路32は、受信装置5内部の設定を通常フォーマットに対応させる通常受信設定(S26)を行う。最後に、受信制御回路32は受信処理への戻り処理(S27)を行い、図4の制御情報受信(S2)の実行に移る。
制御情報受信(S2)は、送信装置2が行っている無線通信のブランキング期間に行われる制御情報の受信を行う処理である。制御情報には、上述した時分割設定要求、通常設定要求、送信開始指示のほか、後述する時分割継続要求等がある。続いて、受信制御回路32は、制御情報有無の判定(S3)を行う。制御情報有無の判定(S3)は、他の装置から制御情報を受信したか否かを判断する処理である。
制御情報を受信した場合、受信制御回路32は制御情報の指示に対応した処理(S4-S6)を行う。最初に受信制御回路32は内部設定変更(S4)を行い、受信した制御情報に応じた受信装置5内部の設定の変更を行う。例えば、通常フォーマットの使用時に時分割設定要求を受信した場合、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する処理が行われる。また、時分割フォーマットの使用時に通常設定要求を受信した場合、通信フォーマットを通常フォーマットに変更する処理が行われる。続いて、受信制御回路32は、受信した制御情報の転送が必要か不要かを判断する(S5)。転送が必要と判断した場合、受信制御回路32は、受信した制御情報を他の送信装置に転送する(S6)。
例えば、受信した制御情報が接続相手の送信装置からの接続終了要求であり、無線通信に時分割フォーマットを使用している場合、混信の可能性がある他の送信装置に接続終了要求を転送し、他の送信装置の通信フォーマットを通常フォーマットに変更させる処理を行う。他の送信装置では、内部設定変更(図6のS35)により通信フォーマットが通常フォーマットに変更される。
制御情報有無の判定(S3)で制御情報を受信していない場合、制御情報を受信しているが制御情報の転送が不要である場合、及び、制御情報が受信されて他の送信装置に転送された場合、受信制御回路32は画像データ受信(S7)を行い、接続相手である送信装置2から画像データを受信する。画像データ受信(S7)の終了後、現在設定されている通信フォーマットによる分岐(S8)が行われる。内部設定変更(S4)、時分割受信設定(S12)、時分割受信設定(S24)、通常受信設定(S26)で設定される通信フォーマットに応じて処理が分岐することになる。
通信フォーマットが通常フォーマットの場合、受信制御回路32は、受信した画像データ中に一定量以上のエラーが発生しているか否かを検出する(S9)。一定量以上のエラーが無い場合には、処理は制御情報受信(S2)に戻る。一定量以上のエラーがある場合には、受信制御回路32は電波状況確認(S10)を行う。電波状況確認(S10)は、前述した電波状況確認(S20)と同様に受信装置5の周辺の通信環境(電波状況)を確認する処理である。電波状況確認(S10)で行う電波状況の確認は、アンテナ4の指向方向を接続相手の送信装置の方向に向けたままの状態で行われる。
その後、受信制御回路32は、電波状況確認(S10)の結果に基づいて混信有無の判定(S11)を行う。混信有無の判定(S11)では、接続相手以外の送信装置からの電波が検出されたか否かが判断される。電波状況確認(S10)は、アンテナ4の指向方向が接続相手の送信装置の方向に向けられた状態で行われるので、接続相手以外の送信装置からの電波が検出された場合、接続相手の送信装置の方向と接続相手ではない送信装置の方向とがアンテナ4の指向性制御で区別できず、混信が発生することになる。
電波状況確認(S10)で接続相手以外の送信装置からの電波が検出されなかった場合、処理は制御情報受信(S2)に戻る。また、電波状況確認(S10)で接続相手以外の送信装置からの電波が検出された場合、以下のように、接続相手の送信装置と行う無線通信及び電波状況確認(S10)で検出された接続相手以外の送信装置が行っている無線通信の通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する処理が行われる。
電波状況確認(S10)で接続相手以外の送信装置からの電波が検出された場合、受信制御回路32は時分割受信設定(S12)を行う。時分割受信設定(S12)は、受信装置5内部の設定を時分割フォーマットに対応した設定に変更する処理である。続いて、受信制御回路32は時分割設定要求送信(S13)を行う。時分割設定要求送信(S13)は、接続相手の送信装置と、接続相手以外の送信装置とに対して、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する要求を示す時分割設定要求を送信する処理である。
続いて、受信制御回路32は通信開始指示(S14)を行う。通信開始指示(S14)は、接続相手以外の送信装置の行っている無線通信の通信フォーマットが時分割フォーマットに変更され、その無線通信のブランキング期間において、時分割フォーマットでの自装置による無線通信が可能となったタイミングで、接続相手の送信装置との画像データ通信を開始するために接続相手の送信装置に送信開始指示を送信する処理である。時分割受信設定(S12)〜通信開始指示(S14)の処理の実行タイミングについては、図8、図9を用いて説明を行う。
次に、時分割フォーマットでの無線通信中の処理について説明を行う。時分割フォーマットでの無線通信中、通信フォーマットによる分岐(S8)の後、受信制御回路32は継続要求の有無の判定(S15)を行う。継続要求の有無の判定(S15)は、他の送信装置から時分割フォーマットの継続が要求されているか否かを判定する処理である。
他の送信装置からの時分割設定要求により時分割フォーマットでの通信が行われていて、後述する時分割継続要求が制御情報受信(S2)で受信されている場合に"有"と判定され、処理は制御情報受信(S2)に戻る。自装置(受信装置5)の指示で時分割フォーマットでの通信が行われている場合や、他の送信装置からの時分割継続要求が受信されていない場合には"無"と判定される。この場合、受信制御回路32は電波状況確認(S16)を行うことにより接続相手以外の送信装置からの電波の検出を行う。電波状況確認(S16)で行う電波状況の確認は、アンテナ4の指向方向を接続相手の送信装置の方向に向けたままの状態で行われる。
続いて、受信制御回路32は、電波状況確認(S16)の結果に基づいて混信有無の判定(S17)を行う。混信有無の判定(S17)では、接続相手以外の送信装置からの電波が検出されたか否かが判断される。電波状況確認(S16)は、アンテナ4の指向方向が接続相手の送信装置の方向に向けられた状態で行われるので、接続相手以外の送信装置からの電波が検出された場合、接続相手の送信装置の方向と接続相手ではない送信装置の方向とがアンテナ4の指向性制御で区別できず、混信が発生することになる。
接続相手以外の送信装置からの電波が検出されている場合、受信制御回路32は、混信状態が継続していると判定し、時分割継続要求送信(S18)を行う。時分割継続要求送信(S18)は、電波状況確認(S16)で電波が検出された、接続相手以外の送信装置に対して、時分割フォーマットでの通信を継続するように要求する時分割継続要求を送信する処理である。
接続相手以外の送信装置からの電波が検出されない場合、受信制御回路32は、混信状態が解消したと判定し、時分割解除処理(S19)を行う。時分割解除処理(S19)は、接続相手の送信装置との通信フォーマットを通常フォーマットに変更する処理である。このとき、受信制御回路32は受信装置5内部の設定を通常フォーマットに対応した設定に変更する。
時分割解除処理(S19)は、混信有無の判定(S17)で混信状態が解消したと判定された場合に実行される。受信制御回路32は時分割通信解除処理(S19)内で連続実行回数をカウントしていて、混信有無の判定(S17)で混信状態が解消したと判定されて連続実行回数が所定回数を超えた時点で、接続相手の送信装置との無線通信に関して、受信装置5内部の設定を通常フォーマットに対応した設定に変更する。時分割通信解除処理(S19)において、連続実行回数が所定回数を超える前は、受信制御回路32は連続実行回数のカウントのみを行う。
時分割解除処理(S19)の終了後、処理は制御情報受信(S2)に戻る。上記の連続実行回数が所定回数を超えるまで通信フォーマットの変更を行わないのは、混信の原因となっている送信装置との混信状況が解消したことを確実に確認して通信フォーマットの変更処理を行うためである。
次に、各装置が図1のように配置されており、送信装置2が送信処理を行う場合を例に、図6、図7を用いて送信処理の説明を行う。送信処理は、各送信装置の送信制御回路が送信装置内の各回路を制御して行う処理である。図6に示すように、送信処理では送信制御回路25は最初に送信接続設定(S31)を行う。送信接続設定(S31)は、受信装置との接続に関する設定を行う処理である。送信接続設定(S31)の詳細について、図7を用いて説明する。
送信接続設定(S31)では、送信制御回路25は最初に接続相手検出(S40)を行う。接続相手検出(S40)は、接続相手である受信装置5の方向を検出し、受信機情報(ID)を取得する処理であり、受信装置での接続相手検出(S21)に対応して送信装置が行う処理である。接続相手検出(S40)では、送信制御回路25は最初に、位相制御回路28を介してアンテナ3の指向角を狭めて指向方向を所定角度ずつ変化させながら受信装置5からの応答要求を受信することで受信装置5の方向とIDを検出する。続いて、送信制御回路25は、検出した受信装置5の方向に応答データを所定期間中繰り返し送信して接続相手検出(S40)を終了する。
続いて、送信制御回路25はフォーマット要求受信(S41)を行う。フォーマット要求受信(S41)は、受信装置から通信フォーマットの要求を受け取る処理である。フォーマット要求受信(S41)では、送信制御回路25は、位相制御回路28を介してアンテナ3の指向方向を受信装置5に向けて所定期間受信動作を行い、受信装置5から時分割設定要求送信(S23)若しくは通常設定要求送信(S25)により送信される時分割設定要求若しくは通常設定要求を受信する。
続いて、送信制御回路25はフォーマット選択(S42)を実行する。フォーマット選択(S42)は、受信装置5から指示された通信フォーマットに応じて分岐する処理である。受信装置5から時分割設定要求が受信されて時分割フォーマットが指示された場合、送信制御回路25は時分割送信設定(S43)を行う。時分割送信設定(S43)では、送信制御回路25は送信装置2内部の設定を時分割フォーマットに対応させた後、受信装置5からの送信開始指示を待つ。送信開始指示を受信した後、送信制御回路25は送信処理への戻り処理(S45)を行い、図8の制御情報受信(S32)の実行に移る。
受信装置5から通常設定要求が受信されて通常フォーマットが指示された場合、送信制御回路25は通常送信設定(S44)を行う。通常送信設定(S44)では、送信制御回路25は送信装置2内部の設定を通常フォーマットに対応させた後、受信装置5からの送信開始指示を待つ。送信開始指示を受信した後、送信制御回路25は送信処理への戻り処理(S45)を行い、図8の制御情報受信(S32)の実行に移る。
図6に示すように、送信制御回路25は、送信接続設定(S31)を行った後、制御情報受信(S32)を行う。制御情報受信(S32)は、ブランキング期間に送信される制御情報の受信を行う処理である。制御情報受信(S32)で受信される制御情報は、時分割設定要求送信(S13)で受信装置5から送信される時分割設定要求や、時分割継続要求送信(S18)で受信装置5から送信される時分割継続要求等である。
続いて、送信制御回路25は制御情報有無の判定(S33)を行う。制御情報有無の判定(S33)は、他の装置から制御情報を受信したか否かを判断する処理である。制御情報を受信していない場合、送信制御回路25は時分割解消判定(S34)を行う。時分割解消判定(S34)は、時分割フォーマットの使用時に所定期間、時分割継続要求が受信されなかった場合に、混信状態が解消されたと判断して、通信フォーマットを通常フォーマットに切り換える処理である。
時分割解消判定(S34)では、送信制御回路25は、時分割フォーマットの使用時に時分割継続要求が受信されない状態が続いて時分割解消判定(S34)が所定回数連続して実行された場合に、送信装置2内部の設定を通常フォーマットの設定に切り換える処理を行う。通常フォーマットの使用時には、送信制御回路25は時分割解消判定(S34)では何も行わない。
制御情報受信(S32)で制御情報を受信した場合、送信制御回路25は制御情報に対応した処理(S35-S38)を行う。最初に送信制御回路25は内部設定変更(S35)を行い、受信した制御情報に応じた送信装置2内部の設定の変更を行う。例えば、通常フォーマットの使用時に時分割設定要求を受信した場合、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する処理が行われる。また、時分割フォーマットの使用時に通常設定要求を受信した場合、通信フォーマットを通常フォーマットに変更する処理が行われる。通信フォーマットが時分割フォーマットに変更されていて、制御情報受信(S32)で受信した制御情報が時分割継続要求であった場合、内部設定変更(S35)では何も行われない。
続いて、送信制御回路25は、受信した制御情報の転送が必要か不要かを判断する(S36)。転送が必要と判断した場合、送信制御回路25は、受信した制御情報を他の装置に転送する(S37)。例えば、混信を検出した、接続相手ではない受信装置から時分割設定要求を受信した場合、自装置の通信フォーマットが時分割フォーマットに変更されるが、自装置の接続相手である受信装置の通信フォーマットも時分割フォーマットに変更させるため、時分割設定要求が接続相手の受信装置に転送される。
その後、送信制御回路25は通信開始指示待ち(S38)を行う。通信開始指示待ち(S38)では、送信制御回路25は、受信装置5から送信開始指示が受信されるのを待ち、送信開始指示が受信されたタイミングで画像データ送信(S39)に移行する。時分割解消判定(S34)又は通信開始指示待ち(S38)の終了後、送信制御回路25は画像データ送信(S39)を行い、受信装置5に画像データを送信する。
次に、本画像通信システムを構成する各装置の動作の詳細を、図8、図9に示すシーケンスを例として説明する。図8、図9は、各装置が図1のように配置されている場合の送信装置14/受信装置17による画像データの無線通信中に、新たに送信装置2/受信装置5による画像データの無線通信が開始され、混信が発生した場合の各装置の動作を示している。図8、図9の下方向が時間の進む方向を示している。
以下、動作の概略を説明する。各装置が図1のように配置されている場合、受信装置5において送信装置14からの電波が混信する。混信は、受信装置5が接続開始時に電波状況確認を行い送信装置14からの電波を検出することにより確認される。その後、受信装置5から送信装置14に時分割設定要求が送信され、時分割フォーマットへの変更が指示される。時分割設定要求は、送信装置14が接続している受信装置17へも転送される。
受信装置5と送信装置2の間の接続設定では、送信装置14からの電波により混信が発生することが判明しているため、通信フォーマットは最初から時分割フォーマットに設定される。送信装置2と受信装置5による無線通信は、送信装置14と受信装置17による無線通信が時分割フォーマットで開始された後、送信装置14と受信装置17による無線通信の空き時間を使って行われる。
無線通信中、混信を受ける側の装置(本説明では受信装置5)は、適宜、電波状況確認を行って妨害電波の状況を把握し、混信が発生する状況が続いている間、時分割フォーマットを維持するための時分割継続要求を、接続相手ではない送信装置(本説明では送信装置14)に送信する。また、時分割フォーマットで無線通信を行っている機器(本説明では送信装置2/受信装置5と送信装置14/受信装置17)の無線通信が終了する場合、無線通信の終了が他の機器に通知され、他の機器の通信フォーマットが通常フォーマットに復帰する。
次に、上記の動作の詳細を、図4〜図9を用いて説明する。送信装置2と受信装置5が接続を開始する時点(t1)では、送信装置14と受信装置17は無線通信中であるため、送信装置14からの電波は、受信装置17と同一方向にある受信装置5にも到達している。受信装置5のアンテナ4の指向方向は、図1の指向パターン19が示すように送信装置2の方向に制御されている。
送信装置14と受信装置17による無線通信は周期的に行われる。通常の画像データ通信では、図8中のt2-t3期間がデータ通信期間であり、t3-t6期間が休止(ブランキング)期間であり、t2-t6の周期で無線通信が繰り返し行われている。この状態で、送信装置2と受信装置5の接続が開始される(t1)。受信装置5は、電波状況確認(S20)を行い、送信装置14からの電波の存在を確認し、電波発生源である送信装置14の方向とIDを検出する。
送信装置14と受信装置17による無線通信のブランキング期間が開始される(t3)と、受信装置5は接続相手検出(S21)を実行し、接続相手である送信装置2の方向とIDを検出する。送信装置14と送信装置2が同一方向にあることが検出されるため、受信装置5は時分割設定要求送信(S23)を行い(t5)、送信装置2と送信装置14の両方に対して画像データ通信を時分割フォーマットで行うように要求する。
送信装置14は、ブランキング期間中の制御情報受信(S32)により受信装置5から時分割設定要求を受信し、内部設定変更(S35)を行った後、時分割設定要求を接続相手である受信装置17に転送する(S37)。上記の処理により送信装置14と受信装置17による無線通信の通信フォーマットが時分割フォーマットに変更され、圧縮画像データ若しくは間引き画像データによる無線通信が開始される(t6)。受信装置5は、1フレーム分の通信が終了した(t7)ことを確認すると、送信装置2に送信開始指示を送信する(t8)。送信装置2は、時分割送信設定(S43)で通信開始の指示を待ち、送信開始指示を受信する(t8)と時分割フォーマットで無線通信を開始する(t9)。
受信装置5は、時分割フォーマットで無線通信を行っている間、その無線通信のブランキング期間(t10-t13等)中に電波状況確認(S16)を行い、送信装置14と受信装置17による無線通信が継続しているか否かを監視する。送信装置14と受信装置17による無線通信が継続している間、受信装置5は、送信装置2と受信装置5による無線通信におけるブランキング期間と、送信装置14と受信装置17による無線通信におけるブランキング期間とが重なる期間であって画像データの無線通信が行われていない期間(t12-t13/t14-t15期間等)に時分割継続要求を送信装置14に送信する(S18)。送信装置14は、受信した時分割継続要求を受信装置17に転送する(S37)。
送信装置2若しくは受信装置5の操作スイッチが押されて通信終了が指示されると、受信装置5が行う終了処理(図4、図5では図示せず)の過程で、通常設定要求が送信装置14に送信され、送信装置14の通信フォーマットが通常フォーマットに変更される(S35、t19)。通常設定要求は受信装置17にも転送され(S37)、以降の送信装置14と受信装置17による無線通信(t20以降)は通常フォーマットで行われる。
次に、本画像通信システムを構成する各装置の別の動作の詳細を、図10、図11に示すシーケンスを例として説明する。図10、図11は、各装置が図1のように配置されている場合の送信装置2/受信装置5による画像データの無線通信と送信装置14/受信装置17による画像データの無線通信中に受信装置5が移動したことにより混信が発生した場合の各装置の動作を示している。図10、図11の下方向が時間の進む方向を示している。本例では、受信装置5が図1の位置Aから位置Bへ移動することを想定している。
以下、動作の概略を説明する。受信装置5が位置Aにある場合には、送信装置2と受信装置5による無線通信と、送信装置14と受信装置17による無線通信とで混信が発生していないものとする。受信装置5が位置Bに移動した場合に、受信装置5には、送信装置2からの電波と送信装置14からの電波がほぼ同一方向から到達することになり、混信が発生する。混信が発生すると、受信装置5が受信したデータにエラーが発生するため、受信装置5は電波状況確認を行い、妨害電波を出している装置(送信装置14)を把握する。受信装置5は、混信が発生していることを確認すると、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する。
その後、受信装置5は、送信装置2に時分割設定要求を送信し、送信装置14の送信が途切れたとき(ブランキング期間)に、送信装置14に時分割設定要求を送信する。送信装置14が受信した時分割設定要求は受信装置17へも転送される。送信装置2と受信装置5による無線通信は、送信装置14と受信装置17による無線通信が時分割フォーマットで開始された後、送信装置14と受信装置17による無線通信の空き時間を使って行われる。
混信を受ける側の装置(本説明では受信装置5)は、適宜、電波状況確認を行って妨害電波の状況を把握し、混信が発生する状況が続いている間は、時分割継続要求を接続相手以外の装置(本説明では送信装置14)に送信する。受信装置5が再び移動して混信が発生しない位置(図1の位置A等)に移動した場合、受信装置5は混信が発生する状況が解消したことを認識し、時分割継続要求の送信を中止する。
受信装置5は、混信が発生しなくなったことにより、通信フォーマットを通常フォーマットに変更すると共に通常設定要求を送信装置2に送信する。送信装置2は通常設定要求を受信し、通信フォーマットを通常フォーマットに変更する。また、送信装置14は、時分割継続要求が受信されなくなったことにより、混信が発生する状況が解消したことを認識し、通信フォーマットを通常フォーマットに変更すると共に、受信装置17にも通常設定要求を送信する。以上の結果、送信装置2と受信装置5による無線通信と、送信装置14と受信装置17による無線通信とは通常フォーマットで行われる。
次に、上記の動作の詳細を、図4〜図7、図10、図11を用いて説明する。前述したように、受信装置5が図1の位置Aにある場合には混信が発生しないが(t31-t34)、受信装置5が図1の位置Bに移動して混信が発生すると、受信装置5において、通常フォーマットでの画像データ受信中に受信エラーが発生する(S7-S9、t35-t38)。受信装置5は、受信エラーの発生を検出する(S9)と、電波状況確認(S10)を行う(t39)。
受信装置5は、電波状況確認(S10)により、送信装置14からの電波を受信し、混信を検出する(S11)。混信を検出すると、受信装置5は、時分割受信設定(S12)で通信フォーマットを時分割フォーマットに変更した後、時分割設定要求送信(S13)で、送信装置2に時分割設定要求を送信する。また、受信装置5は、時分割設定要求送信(S13)で、送信装置14と受信装置17による無線通信のブランキング期間に送信装置14に時分割設定要求を送信する(t41)。
その後、送信装置14と受信装置17による無線通信が時分割フォーマットで開始される(t42)。受信装置5は、送信装置14と受信装置17による無線通信のブランキング期間の先頭タイミング(t43)を検出して、送信開始指示(S14)を送信装置2に送信する(S14、t44)。送信開始指示(S14)を受信した送信装置2は通信開始指示待ち(S38)を終了し、画像データ送信(S39)を開始する(t45)。以降は、送信装置2と受信装置5による無線通信と、送信装置14と受信装置17による無線通信とが時分割フォーマットで行われるため、混信は発生しない。
受信装置5は、時分割フォーマットで無線通信を行っている間、電波状況確認(S16)により、接続相手以外の送信装置からの電波の検出を行っている。送信装置14と受信装置17による無線通信の電波が受信されている状態では時分割継続要求送信(S18)が行われ、時分割継続要求が送信装置14に送信される(t49)。時分割継続要求は送信装置14から受信装置17にも転送される(S37)。
受信装置5が移動して混信が解消した場合(t50以降)、受信装置5は電波状況確認(S16)を行い、混信が発生する状況が解消したことを検出する(S17)。この結果、受信装置5は、時分割継続要求送信(S18)を中止する。また、混信が発生しない状態が所定期間継続した場合、受信装置5は通信フォーマットを通常フォーマットに変更する (S19、t55)。また、送信装置2でも通信フォーマットが通常フォーマットに変更される(S34、t55)。
送信装置14は、時分割継続要求の受信が所定期間無ければ、時分割解消判定(S34)により混信が発生する状態が解消したと判断して、通信フォーマットを通常フォーマットに変更する(S34、t53)。また、受信装置17でも通信フォーマットが通常フォーマットに変更される(S19、t53)。混信が発生する状態が解消した場合、上記の処理により、各装置の使用する通信フォーマットは通常フォーマットに戻ることになる。
送信装置2のLED27と受信装置5のLED33は、各々の装置の動作状態を表示するLEDである。各装置が時分割フォーマットで無線通信を行っている場合、各LEDは、混信の発生を示す警告表示を実行し、通信フォーマットが通常フォーマットに戻ると警告表示を停止する。
なお、受信装置5の機能は、受信制御回路32の動作を制御するためのプログラムを、受信装置5のコンピュータである受信制御回路32が読み込んで実行することにより、実現される。また、受信制御回路32の動作を制御するためのプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を、コンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
上述したように、本実施形態によれば、受信装置から見た接続相手の送信装置の方向が、接続相手以外の送信装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更することによって、接続相手の送信装置による画像データ通信と接続相手以外の送信装置による画像データ通信とが同時に行われないように通信タイミングの調整を行うことが可能となるので、混信の発生を防止し、安定した無線通信を行うことができる。
また、本実施形態では、最小構成のシステムの変更(送信装置と受信装置のみの変更)により混信を防止することができる。
また、通信フォーマットが時分割フォーマットである場合に警告を行うことで、混信の発生を通知することが可能となり、混信が発生しない位置への装置の移動を支援することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態では、画像を撮像する撮像装置と、撮像した画像を無線通信で伝送する送信装置と、無線伝送された画像を受信する受信装置と、受信した画像を表示するモニタとで構成される画像通信装置を3セット有すると共に、送信装置と受信装置間の接続関係を設定するリモコンを有する画像通信システムに本発明を適用した場合を例に説明を行う。また、無線通信は本来3次元の空間で行われるが、説明を簡略化するため、無線通信が2次元空間で行われる場合を用いて説明を行う。
接続設定時に各送信装置と受信装置が電波状況の測定を行い、結果をリモコンに通知する。リモコンは、測定結果と各装置間の接続関係に基づいて、混信が発生すると予想される接続を把握する。混信の発生が予想される接続に係る送信装置と受信装置は、リモコンから指示を受けて時分割フォーマットを使用することにより、混信の発生を避ける。
各装置の通信タイミングはリモコンが制御しており、画像通信システム内の無線通信は同期している。画像データ通信の行われていない空き時間(ブランキング期間)にリモコンから各装置に制御情報が送信される。
[システム構成]
まず、図12を用いて、画像通信システムの概要を説明する。図12に示す画像通信システムは、3台の撮像送信ユニット(撮像装置41/送信装置42、撮像装置47/送信装置48、撮像装置53/送信装置54)と3台の受信表示ユニット(受信装置45/モニタ46、受信装置51/モニタ52、受信装置57/モニタ58)により構成されている。
撮像送信ユニットと受信表示ユニットは、1対1で接続され、データの送受信を行う接続相手は適宜設定可能である。本実施形態では撮像装置41と送信装置42を有する撮像送信ユニットが受信装置45とモニタ46を有する受信表示ユニットと接続され、撮像装置47と送信装置48を有する撮像送信ユニットが受信装置51とモニタ52を有する受信表示ユニットと接続され、撮像装置53と送信装置54を有する撮像送信ユニットが受信装置57とモニタ58を有する受信表示ユニットと接続されるものとして説明を行う。
送信装置42にはアンテナ43が搭載され、送信装置48にはアンテナ49が搭載され、送信装置54にはアンテナ55が搭載され、受信装置45にはアンテナ44が搭載され、受信装置51にはアンテナ50が搭載され、受信装置57にはアンテナ56が搭載されている。各送信装置と受信装置の構成は、第1の実施形態で説明した構成と同様である。
本実施形態では、図12に示すように、受信装置45から見た接続相手の送信装置42の方向と、受信装置45から見た、接続相手ではない送信装置54の方向とがほぼ同一方向となるように各装置が配置された場合を例として説明を行う。本実施形態の画像通信システムは、各装置が図12のように配置された場合、第1の実施形態と同様に、送信装置42が行う無線通信の通信フォーマットと、送信装置54が行う無線通信の通信フォーマットとを時分割フォーマットに変更することにより、各送信装置の送信時間の重なりを無くして、受信装置45での混信を無くしている。
リモコン59は、それぞれの送信装置と受信装置の接続関係及び各装置での電波状況を把握し、混信が発生しないように各装置に指示を行う。
[詳細説明]
図13は、リモコン59の構成を示している。図13に示すように、リモコン59は、アンテナ60、高周波回路61、ベースバンド回路62、リモコン制御回路63、記憶回路64、操作スイッチ65、LED66、タッチパネル67、LCD表示回路68、LCDパネル69により構成されている。
リモコン59が画像通信システム中の各装置の方向を把握せずに無線通信を行うため、アンテナ60は無指向性のアンテナである。高周波回路61は、アンテナ60に接続されており、高周波処理を行う。ベースバンド回路62は、高周波回路61とリモコン制御回路63の間でやり取りされる通信データに対するベースバンド処理を行う。リモコン制御回路63はリモコン59全体の動作を制御する。記憶回路64は、画像通信システム中の各装置に対する初期設定のデータや、各装置の電波状況の測定データ等を記憶する。操作スイッチ65及びタッチパネル67は、操作者が操作可能であり、操作者からの指示をリモコン制御回路63に伝える。LED66はリモコン59の動作状態を表示する。LCDパネル69は、リモコン59の操作に係る表示や、画像通信システム中の各装置に対する接続設定処理に係る表示を行う。LCD表示回路68は、リモコン制御回路63からの指示に基づいてLCDパネル69の表示処理を行う。
以下、リモコン59の概略動作を説明する。リモコン制御回路63は、アンテナ60、高周波回路61、ベースバンド回路62を介して画像通信システム中の各装置と無線通信を行って、各装置の周辺の電波状況を測定した結果のデータを受信し、記憶回路64に保存すると共に、LCD表示回路68を介してLCDパネル69に情報を表示する。表示された情報を確認した操作者が、タッチパネル67若しくは操作スイッチ65を介して、接続したい送信装置と受信装置を指定する指示を入力すると、リモコン制御回路63はその指示を検出し、指示の内容に対応する接続設定の情報を記憶回路64に保存すると共に、ベースバンド回路62、高周波回路61、アンテナ60を介して無線通信を行い、画像通信システム中の各送信装置及び受信装置に接続設定の情報を通知する。上記のリモコン59内の各部の構成と動作は公知であるので、これ以上の説明は省略する。
図14は、リモコン59が行う接続設定処理の流れを示している。リモコン59のリモコン制御回路63は接続設定処理を行う。接続設定処理は、各送信装置及び受信装置間の接続関係の設定と使用する通信フォーマットの設定を、リモコン59を操作している操作者の指定に従って行う処理である。図15は、受信装置が行うリモコン対応処理の流れを示している。リモコン対応処理は、リモコン59からの要求に対して受信装置が行う処理である。
各装置が図12のように配置されている場合の接続設定における各装置の動作を、図14及び図15を用いて説明する。接続設定の開始時、各送信装置及び受信装置は未接続状態であり、画像データ通信は行われていないものとする。このとき、各送信装置及び受信装置はリモコン59からの指示を待つ待機状態になっている。
受信装置45の受信制御回路はリモコン対応処理を実行する。リモコン対応処理において、リモコン59からの指示が無い待機状態では、受信制御回路はリモコン指示待ち(S61)を実行する。リモコン指示待ち(S61)では、受信制御回路は、位相制御回路を介してアンテナの指向性を無指向性に設定し、受信可能な状態で待機する。
リモコン59のリモコン制御回路63は、最初にシステム構成把握(S51)を行う。システム構成把握(S51)は、画像通信システム中の各装置のIDを把握する処理である。システム構成把握(S51)では、リモコン制御回路63は各送信装置及び受信装置にID送信指示を送信する。各装置は、指示に応じて、予め決められている待ち時間の経過後に順次IDを送信する。なお、各装置の待ち時間は、ID送信のタイミングが重ならないようにID等を使って決定されている。
受信装置45の受信制御回路は、リモコン指示待ち(S61)でリモコン59からID送信指示を受信し、指示内容の解析(S62)により、IDの送信が指示されていることを認識し、ID送信(S63)を行う。ID送信(S63)では、受信制御回路は自装置のIDをリモコン59に送信する。
リモコン59のリモコン制御回路63は、各装置からIDを受信して、画像通信システムを構成する装置のIDを把握した後、装置方向検出指示(S52)を行う。装置方向検出指示(S52)は、画像通信システム中の各送信装置及び受信装置に対して、装置方向検出処理の指示を示す装置方向検出命令を送信して装置方向検出処理を実行させ、検出結果を受信する処理である。
装置方向検出処理とは、各装置が周辺の電波状況を確認し、自装置以外の装置のある方向を測定し、自装置から見て同一方向にある複数の装置のIDをまとめた同一方向装置リストをリモコン59に送信する処理である。装置方向検出命令には、方向の検出を行うために必要な情報(装置方向検出処理を行う装置のID、後述するダミーデータの送信タイミングの指示等)が含まれている。
以下では、受信装置45が装置方向検出処理を行う場合を例として説明を行う。各装置が図12のように配置されている場合、受信装置45から見て、送信装置42、送信装置54、受信装置57が同じ方向にある。
装置方向検出指示(S52)において、リモコン59のリモコン制御回路63は、システム構成把握(S51)で把握した各IDを有する各装置に装置方向検出命令を送信し、各装置から検出結果を受信する。受信装置45の受信制御回路はリモコン指示待ち(S61)でリモコン59から装置方向検出命令を受信する。受信制御回路は、指示内容の解析(S62)により、自装置に対して装置方向検出処理が指示されていることを認識し、装置方向測定(S64)を行う。
装置方向測定(S64)は、アンテナの指向性を狭めて各装置からのダミーデータを受信することで各装置の方向を検出し、検出結果をリモコン59に通知する動作である。装置方向測定(S64)では受信制御回路は、位相制御回路を介してアンテナの指向性を狭めて指向方向を所定角度ずつ変化させながらダミーデータの受信を待ち、ダミーデータが受信されたら、そのときのアンテナの指向方向が他の装置の方向であると認識し、ダミーデータに含まれる送信元のIDと、検出した方向とを関連付ける。さらに、装置方向測定(S64)では受信制御回路は、検出した方向が同一となる複数の装置のIDを含む同一方向装置リストを生成し、リモコン59に送信する。
リモコン59が受信装置45に対する装置方向検出指示(S52)を行った場合、受信装置45以外の受信装置もリモコン指示待ち(S61)でリモコン59から装置方向検出命令を受信する。受信装置45以外の受信装置の受信制御回路は、指示内容の解析(S62)により、自装置以外の受信装置45に対して装置方向検出処理が指示されていることを認識し、ダミー送信(S65)を行う。
ダミー送信(S65)は、アンテナの指向性を無指向性に設定した状態でダミーデータを所定タイミングで送信する動作である。ダミー送信(S65)では受信制御回路は、装置方向検出命令に含まれるIDを有する受信装置45に対してダミーデータを送信する。ダミーデータの送信は、各装置の送信タイミングが重ならないように、装置方向検出命令により各装置に指示されたタイミングで、各装置のアンテナの指向性を無指向性にして行われる。なお、図示していないが、送信装置においても、装置方向検出命令が受信された場合、装置方向測定又はダミー送信が実行される。
図12では、送信装置42がアンテナ43の指向性を指向パターン71のように無指向性に設定してダミーデータを送信し、受信装置45がアンテナ44の指向性を指向パターン72のように狭めて送信装置42からのダミーデータを受信している状態が示されている。図12では、受信装置45が装置方向検出処理を行うと、送信装置54、受信装置57からのダミーデータもそれぞれ異なるタイミングで受信され、送信装置42、送信装置54、受信装置57が同じ方向に存在するという結果が得られる。
リモコン59のリモコン制御回路63は、装置方向検出指示(S52)が画像通信システム内の全装置に対して行われたかどうかをチェックし(S53)、全装置に対する装置方向検出指示(S52)が終了すると、装置配置テーブル作成(S54)を実行する。装置配置テーブル作成(S54)は、各装置から受信した同一方向装置リストの内容をまとめて装置配置テーブルを作成する処理である。作成された装置配置テーブルは記憶回路64に保存される。
図16は、装置配置テーブルの一例を示している。図16に示す装置配置テーブルには、各装置から見て同一方向にある装置の情報100〜105がまとめられている。図16では、送信装置42のIDがTa、送信装置48のIDがTb、送信装置54のIDがTc、受信装置45のIDがRa、受信装置51のIDがRb、受信装置57のIDがRcと表示されている。例えば、情報100の内容は「Ta:(Ra,Rc)」であるが、これは、送信装置42(Ta)から見て受信装置45(Ra)と受信装置57(Rc)が同一方向にあることを示している。情報101〜102の内容についても同様である。
情報103の内容は「Ra:(Ta,Tc,Rc)」であるが、これは、受信装置45(Ra)から見て、送信装置42(Ta)、送信装置54(Tc)、受信装置57(Rc)が同一方向にあることを示している。情報104の内容は「Rb:(Tb,Tc),(Ta,Rc)」であるが、これは、受信装置51(Rb)から見て、送信装置48(Tb)と送信装置54(Tc)が同一方向にあり、さらに送信装置42(Ta)と受信装置57(Rc)が別の同一方向にあることを示している。情報105の内容は、受信装置57(Rc)から見て同一方向には複数の装置がないことを示している。
リモコン59のリモコン制御回路63は、装置配置テーブル作成(S54)の後、接続関係指定(S55)を実行する。接続関係指定(S55)は、操作者からの指示に基づいて、各装置間の接続関係を決定する処理である。接続関係指定(S55)では、リモコン制御回路63がLCD表示回路68を介してLCDパネル69に、接続可能な装置の情報等を表示すると、操作者によって、タッチパネル67若しくは操作スイッチ65が操作され、接続を行う送信装置と受信装置のペアを指定する指示が入力される。さらに、接続関係指定(S55)では、リモコン制御回路63は、入力された指示を検出し、指示の内容に基づいて、接続を行う送信装置と受信装置のペアの情報を記憶回路64に保存する。なお、操作者が各装置間の接続を決定するのではなく、予めリモコン59に設定されている情報に基づいてリモコン59が各装置間の接続を決定してもよい。
接続関係指定(S55)の後、リモコン制御回路63はフォーマット指定(S56)を行う。フォーマット指定(S56)は、接続関係指定(S55)で指定された接続で使われる通信フォーマットを決定する処理である。フォーマット指定(S56)では、リモコン制御回路63は、接続を行う送信装置と受信装置のペアの情報と、装置配置テーブルとに基づいて、受信装置から見た接続相手の送信装置の方向と接続相手ではない送信装置の方向とがアンテナの指向性制御で区別できるか否か、すなわち混信が発生するか否かを判定し、混信が発生する接続で使用する通信フォーマットを時分割フォーマットに決定する。受信装置から見て、接続相手の送信装置と、接続相手ではない送信装置及びその送信装置の接続相手とが同一方向にある場合に、リモコン制御回路63は混信が発生すると判定する。
例えば、各装置が図12のように配置され、送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)が接続し、送信装置48(Tb)と受信装置51(Rb)が接続し、送信装置54(Tc)と受信装置57(Rc)が接続するように接続が指定された場合について説明する。装置配置テーブル(図16)では、受信装置45(Ra)から見て送信装置42(Ta)、送信装置54(Tc)、受信装置57(Rc)が同一方向にあることが示されているので、リモコン制御回路63は、送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)による無線通信と、送信装置54(Tc)と受信装置57(Rc)による無線通信とで混信が発生すると判定し、これらの無線通信の通信フォーマットを時分割フォーマットに決定する。なお、混信が発生しない接続で使用する通信フォーマットはデフォルトの通常フォーマットに決定される。
フォーマット指定(S56)では、リモコン制御回路63は、上記のように、混信が発生する接続で使用する通信フォーマットを時分割フォーマットに決定すると共に、各接続で使用する画像データのデータ構成を選択する。データ構成は、混信が発生する無線通信で使用可能なデータ構成の中から、操作者による指示に基づくデータ構成、若しくはデフォルトで指定されているデータ構成が選択される。操作者がデータ構成を選択する場合、通信状況に応じて選択可能な範囲で画質を選択することができる。
時分割フォーマットの使用時に1周期で送信されるデータ量を通常フォーマットの使用時に1周期で送信されるデータ量の1/2以下に削減する必要があるため、時分割フォーマットの使用時に使用可能なデータ構成は限られている。一例として、本実施形態で時分割フォーマットの使用時に使用可能なデータ構成は圧縮データ又は間引きデータである。
図17は、接続設定の結果の一例を示している。送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)による無線通信では、他の無線通信と混信が発生するため、通信フォーマットが時分割フォーマットに決定され、データ構成として間引きデータが選択されている。送信装置48(Tb)と受信装置51(Rb)による無線通信では、他の無線通信と混信が発生しないため、通信フォーマットが通常フォーマットに決定され、データ構成としてフルデータが選択されている。送信装置54(Tc)と受信装置57(Rc) による無線通信では、他の無線通信と混信が発生するため、通信フォーマットが時分割フォーマットに決定され、データ構成として圧縮データが選択されている。
各装置が図12のように配置されていても、接続関係が上記と異なる場合、通信フォーマットの指定とデータ構成の選択は変わる。例えば、送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)が接続し、送信装置48(Tb)と受信装置57(Rc)が接続し、送信装置54(Tc)と受信装置51(Rb)が接続するように接続が指定された場合、混信は発生しないと判定される。図18は、この場合の接続設定の結果を示している。全ての接続において、通信フォーマットが通常フォーマットとなり、データ構成はフルデータとなる。
フォーマット指定(S56)の後、リモコン59のリモコン制御回路63は接続情報通知(S57)を行う。接続情報通知(S57)は、接続関係指定(S55)で指定された接続関係に基づく接続相手と、フォーマット指定(S56)で決定された通信フォーマットとを画像通信システム中の各送信装置及び受信装置に通知する処理である。接続情報通知(S57)ではリモコン制御回路63は、各装置の接続相手の装置の情報と、各装置が使用する通信フォーマットを示す情報とを含む接続設定指示を各装置に送信する。
このとき、各送信装置及び受信装置はリモコン59からの指示を待っている状態になっている。例えば、受信装置45の受信制御回路はリモコン指示待ち(S61)を行っており、リモコン59から接続設定指示を受信すると、指示内容の解析(S62)により、接続設定が指示されていることを認識し、接続相手/フォーマット設定（S66）を行う。接続相手/フォーマット設定（S66）は、リモコン59から指示された内容に応じて受信装置45内の接続相手の設定や通信フォーマットの設定を行う処理である。
続いて、リモコン59のリモコン制御回路63は、リモコン59内の時計情報に基づいて画像通信システム内の各送信装置及び受信装置の動作タイミングを揃えるための同期情報を各送信装置及び受信装置に送信する(図示せず)。受信装置45の受信制御回路はリモコン指示待ち(S61)を行っており、リモコン59から同期情報を受信すると、指示内容の解析(S62)により、同期のための処理が指示されていることを認識し、クロック調整処理(S67)を行う。
クロック調整処理(S67)は、リモコン59の動作タイミングに受信装置45の動作タイミングを同期させる処理である。同期情報は、画像通信システム中の各送信装置及び受信装置の内部クロックの周波数ズレを補正して各装置をリモコン59に同期させるための情報である。画像通信システムの動作中、同期情報が各装置に適宜通知される。
続いて、リモコン59のリモコン制御回路63は通信開始指示(S58)を行う。通信開始指示(S58)は、無線通信を開始させるための通信開始指示を各送信装置及び受信装置に送信する処理である。通信開始指示(S58)ではリモコン制御回路63は、接続関係指定(S55)で指定された接続関係と、フォーマット指定(S56)で決定された通信フォーマットとに基づいて各送信装置及び受信装置の無線通信の開始タイミングを決定し、その開始タイミングの情報を含む通信開始指示を各送信装置及び受信装置に送信する。フォーマット指定(S56)で混信が発生すると判定した複数の接続については、リモコン制御回路63は、各接続で行われる画像データ通信のタイミングが重ならないように、各送信装置及び受信装置の無線通信の開始タイミングを決定する。以上の動作で接続設定処理が終了する。
受信装置45の受信制御回路はリモコン指示待ち(S61)を行っており、リモコン59から通信開始指示を受信すると、指示内容の解析(S62)により、無線通信の開始が指示されていることを認識し、受信開始/停止処理(S68)を行う。通信開始指示が受信された場合の受信開始/停止処理(S68)では、受信制御回路は、通信開始指示によって指定された開始タイミングで受信動作を開始する。
図19は、図17に示す接続設定から通信開始までの通信タイミングを示している。図中の右方向が時間の進む方向である。図中のTa-Ra等は各送信装置と受信装置の組合せを示しており、矢印はリモコン59から通知される制御情報を示している。
例えば、t60でリモコン59から各装置に接続情報通知(S57)により接続相手と通信フォーマットが通知される。続いて、t61でリモコン59から各装置に同期情報が通知され、各装置で同期処理が行われる。その後、t62でリモコン59から各装置に通信開始タイミングが通知され、通知されたタイミングで各装置が無線通信を開始する。
図示するように、送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)による無線通信と送信装置48(Tb)と受信装置51(Rb)による無線通信はt63から開始され、送信装置54(Tc)と受信装置57(Rc) による無線通信はt64から開始される。送信装置42(Ta)と受信装置45(Ra)による画像データ通信と、送信装置54(Tc)と受信装置57(Rc) による画像データ通信とは、互いに重ならないように行われる。これにより、混信が回避される。
t65-t66期間はブランキング期間であり、リモコン59から各装置に制御情報が適宜通知される期間である。ブランキング期間中のt67に同期情報が通知される様子が示されている。
受信装置45が接続設定処理に係る指示以外の指示をリモコン59から受信した場合、受信装置45の受信制御回路は、指示内容の解析(S62)により、接続設定に関係しないその他の処理が指示されていることを認識し、その他の処理(S69)を行う。その他の処理とは、画質調整等であるが、本発明とは無関係であるので、これ以上の説明を省略する。
図示していないが、通常フォーマットの場合に使用するデータ構成として、間引きデータや圧縮データを選択しておくことも可能である。
図示していないが、各送信装置は、図15に示すリモコン対応処理と同様の処理を行う。各送信装置及び受信装置の動作は、混信発生の防止に関する動作以外は、第1の実施形態における動作と同じであるので、これ以上の説明を省略する。
上述したように、本実施形態によれば、受信装置から見た接続相手の送信装置の方向が、接続相手以外の送信装置の方向と区別できない場合に、リモコンからの指示により通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更することによって、接続相手の送信装置による画像データ通信と接続相手以外の送信装置による画像データ通信とが同時に行われないように通信タイミングの調整を行うことが可能となるので、混信の発生を防止し、安定した無線通信を行うことができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態では、第1の実施形態で説明した混信の検出機能、及び第2の実施形態で説明したリモコンからの指示に応じた処理機能を有する受信装置と、第2の実施形態で説明したリモコンとを有する画像通信システムを例に説明を行う。本実施形態では、接続設定をリモコンが行い、受信装置が混信の発生を検出してリモコンに通知し、リモコンが通信フォーマットの変更を、混信に関係する送信装置及び受信装置に指示することで混信を回避している。
以下、図20を用いて説明を行う。図20は、通信開始以降の通信タイミングを示している。図中の右方向が時間の進む方向である。図中のTa-Ra等は各送信装置と受信装置の組合せを示しており、矢印はリモコン59と各装置の間で送受信される制御情報を示している。
例えば、第1の実施形態の図1のように各装置が配置され、さらに第3の実施形態のリモコン59がある場合、送信装置2(Ta)と受信装置5(Ra)、送信装置8(Tb)と受信装置11(Rb)、送信装置14(Tc)と受信装置17(Rc)のそれぞれに対してリモコン59により接続設定が行われ、通常フォーマットでデータ通信が開始される(t70)と、受信装置5で混信が発生する。このとき、受信装置5の受信制御回路32は、リモコン59に混信の発生を通知するための混信発生通知を生成し、リモコン59に送信する。
リモコン59のリモコン制御回路63は、受信装置5から混信発生通知を受信すると、混信発生通知の送信元の受信装置5と、その接続相手である送信装置2とに対して通信停止指示を送信する。通信停止指示を受信した受信装置5と送信装置2は無線通信を停止する。
受信装置5の受信制御回路32は、混信の原因となる電波を発生している送信装置14からの電波を受信し、混信の原因が送信装置14であることを検出すると、送信装置14のIDを含む電波発生源通知をリモコン59に送信する(t71)。リモコン59のリモコン制御回路63は、電波発生源通知に含まれる送信装置14のIDと、電波発生源通知の送信元の受信装置5のIDと、接続関係指定(S55)で把握した接続関係とに基づいて、混信が発生している無線通信(Ta-Ra)と混信を発生させている無線通信(Tc-Rc)とを認識する。
リモコン59のリモコン制御回路63は、送信装置14と受信装置17に対して通信停止指示を送信し、混信を発生させている送信装置14と受信装置17による無線通信を止めた後(t72)、各装置の通信フォーマットを図17に示したフォーマットに設定するため、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する要求を示す時分割設定要求を送信装置2、受信装置5、送信装置14、受信装置17に送信する。時分割設定要求を受信した各装置は、通信フォーマットを時分割フォーマットに変更する(t73)。
その後、リモコン59のリモコン制御回路63は、送信装置2と受信装置5による画像データ通信と、送信装置14と受信装置17による画像データ通信とのタイミングが重ならないように、各送信装置及び受信装置の無線通信の開始タイミングを決定する。リモコン制御回路63は、決定した開始タイミングの情報を含む通信開始指示を各送信装置及び受信装置に送信し、通信の再開を指示する(t74)。通信開始指示を受信した送信装置2、受信装置5、送信装置14、受信装置17は、通信開始指示により指定されたタイミングで画像データ通信を行う。
図20では、混信発生通知の受信(t71)から通信再開指示(t74)までの処理が1ブランキング期間内で処理されるものとしている。通信再開指示(t74)の後、送信装置2と受信装置5による無線通信と、送信装置14と受信装置17による無線通信とは、通信フォーマットの変更に伴う装置の内部処理の関係で、通信開始指示を受信してから1フレーム期間が経過した後に再開される。図20に示すように、送信装置2と受信装置5はt75から無線通信を行い、送信装置14と受信装置17はt76から無線通信を行う。これにより、混信が回避される。画像通信システム内の通信タイミングは、第2の実施形態と同様に同期しており、ブランキング期間にリモコン59から各送信装置及び受信装置に同期情報が送信される。
上述したように、本実施形態においても、受信装置から見た接続相手の送信装置の方向が、接続相手以外の送信装置の方向と区別できない場合に、リモコンからの指示により通信フォーマットを通常フォーマットから時分割フォーマットに変更することによって、接続相手の送信装置による画像データ通信と接続相手以外の送信装置による画像データ通信とが同時に行われないように通信タイミングの調整を行うことが可能となるので、混信の発生を防止し、安定した無線通信を行うことができる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1，13，7，41，47，53・・・撮像装置、2，8，14，42，48，54・・・送信装置、5，11，17，45，51，57・・・受信装置、6，12，18，46，52，58・・・モニタ、3，4，9，10，15，16，43，44，49，50，55，56，60・・・アンテナ(指向性アンテナ)、24，29，61・・・高周波回路、23，30，62・・・ベースバンド回路、22，31・・・画像処理回路、32・・・受信制御回路(測定部、変更部、判断部、制御部)、28，35・・・位相制御回路、26，34，65・・・操作スイッチ、27，33，66・・・LED(警告部)、25・・・送信制御回路、59・・・リモコン(設定装置)、63・・・リモコン制御回路(受信部、判断部、送信部)、64・・・記憶回路、67・・・タッチパネル、68・・・LCD表示回路、69・・・LCDパネル

Claims (15)

  1. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する無線通信装置。
  2. 前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置及び前記非相手装置に送信する制御を行う制御部と、をさらに有する請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 前記制御部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置に送信する制御を行う請求項２に記載の無線通信装置。
  4. データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部をさらに有し、
    前記変更部は、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する請求項１に記載の無線通信装置。
  5. データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、をさらに有し、
    前記変更部は、前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する請求項１に記載の無線通信装置。
  6. 前記制御部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を前記設定装置から受信し、前記相手装置からのデータの受信を開始する制御を行う請求項４又は請求項５に記載の無線通信装置。
  7. 通信フォーマットが前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更された場合に警告を行う警告部を有する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
  8. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、
    前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する他の無線通信装置から前記測定結果情報を受信する受信部と、
    前記測定結果情報に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記他の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、前記他の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、
    を有する前記設定装置である無線通信装置。
  9. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、
    前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する他の無線通信装置から前記混信発生情報を受信する受信部と、
    前記他の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、混信が発生することを前記混信発生情報が示している場合に、前記他の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、
    を有する前記設定装置である無線通信装置。
  10. 前記送信部はさらに、データ通信の開始指示を示す指示情報を前記他の無線通信装置に送信する請求項８または請求項９に記載の無線通信装置。
  11. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記相手装置及び前記非相手装置に送信する制御を行う制御部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する第1の無線通信装置と、
    前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、
    前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、
    を有する無線通信システム。
  12. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果を示す測定結果情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、
    前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する第1の無線通信装置と、
    前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、
    前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、
    前記第1の無線通信装置から前記測定結果情報を受信する受信部と、
    前記測定結果情報に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、
    を有する前記設定装置である第4の無線通信装置と、
    を有する無線通信システム。
  13. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、データ通信を行う無線通信装置間の無線接続を設定する無線通信装置が設定装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナと、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定する測定部と、
    前記電波状況の測定の結果に基づいて、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できるか否かを判断する判断部と、
    前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、混信の発生を示す混信発生情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置に送信し、通信フォーマットを前記時分割フォーマットに設定させるための通知情報を、前記指向性アンテナを介して前記設定装置から受信する制御を行う制御部と、
    前記通知情報が受信された場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する変更部と、
    を有する第1の無線通信装置と、
    前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記相手装置である第2の無線通信装置と、
    前記設定装置から前記通知情報を受信した場合に自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更する、前記非相手装置である第3の無線通信装置と、
    前記第1の無線通信装置から前記混信発生情報を受信する受信部と、
    前記第1の無線通信装置に前記接続情報を送信し、さらに、混信が発生することを前記混信発生情報が示している場合に、前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置に前記通知情報を送信する送信部と、
    を有する前記設定装置である第4の無線通信装置と、
    を有する無線通信システム。
  14. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナを備えた無線通信装置で前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定するステップと、
    前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更するステップと、
    を有する無線通信方法。
  15. 所定の周期でデータを通信するときの通信フォーマットのうち、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分以上である通信フォーマットが通常フォーマットと定義され、前記周期に対するデータの通信時間の占有率が半分未満である通信フォーマットが時分割フォーマットと定義され、
    データ通信を行う接続相手である無線通信装置が相手装置と定義され、前記相手装置と異なる無線通信装置が非相手装置と定義され、
    前記相手装置からデータを無線受信する指向性アンテナを有する無線通信装置のコンピュータに、
    前記指向性アンテナの指向方向を制御して自装置周辺の電波状況を測定するステップと、
    前記電波状況の測定の結果、前記相手装置の方向が前記非相手装置の方向と区別できない場合に、自装置の通信フォーマットを前記通常フォーマットから前記時分割フォーマットに変更するステップと、
    を実行させるためのプログラム。
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