JP2018201096A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力または出力に切り替えが可能な２つのポートを有する電子機器が複数台、デイジーチェーン接続された際に、各ポートを自動的に入力または出力に設定する。【解決手段】 各ポートは、基本は出力設定である。各ポート出力設定である場合に、いずれか一方のポートにおいて、接続先の機器のポートが出力であることを検出したら、当該ポートは入力設定に切り替える。入力設定されたポートに、接続先の機器からの信号がない場合、所定時間待って出力設定に戻る。一方のポートが出力、他方のポートが入力設定である場合に、各ポートの接続先の機器がいずれも出力であることを検出したら、所定時間経過後、出力設定であったポートを入力設定に、入力設定であったポートを出力設定に切り替える。【選択図】 図１

Description

本発明は、入出力設定の切り替えが可能な２つのポートを有する電子機器に関するものである。

電子機器には、外部機器と接続するためのポートを有するものが多いが、デザインや配置の制約上、ポート数は少ない方が望ましい。特許文献１には、入力専用ポートと出力専用ポートを共用して一つのポートとして機能させる方法が記載されている。特許文献２には、入力および出力を共用するポートを２つ有する電子機器を、複数台、デイジーチェーン接続した際に、それぞれのポートを自動的に入力または出力に設定する方法が記載されている。

特開２００５−８４１１６号公報 特開２００７−８２０７７号公報

しかしながら、特許文献１および２では、デイジーチェーン接続した際にマスター専用の電子機器など、ポートが出力設定にしかならない電子機器が接続された場合には、適切に各ポートの入出力設定を決める事ができないという問題がある。

本発明に係る電子機器は、入出力設定の切り替えが可能な第１のポートと、入出力設定の切り替えが可能な第２のポートとを有し、前記第１のポートと前記第２のポートが共に出力設定である第１の状態において、少なくとも前記第１のポートに外部機器からの信号入力がある場合は、前記第１のポートが入力設定であって前記第２のポートが出力設定である第２の状態に移行し、前記第１の状態において、前記第２のポートのみに外部機器からの信号入力がある場合は、前記第１のポートが出力設定であって前記第２のポートが入力設定である第３の状態に移行し、前記第２の状態において、前記第１のポートに外部機器からの信号入力が第１の切替待機時間継続していない場合は、前記第１の状態に移行し、前記第２の状態において、前記第１のポートと前記第２のポートの両方に外部機器からの信号入力が第２の切替待機時間継続している場合は、前記第３の状態に移行し、前記第３の状態において、前記第２のポートに外部機器からの信号入力が前記第１の切替待機時間継続していない場合は、前記第１の状態に移行し、前記第３の状態において、前記第１のポートと前記第２のポートの両方に外部機器からの信号入力が前記第２の切替待機時間継続している場合は、前記第２の状態に移行することを特徴とする。

本発明によれば、入出力を切り換え可能なポートを２つ有する電子機器が、複数台デイジーチェーン接続された際に、ユーザ操作による各ポートの入出力設定をすることなく、自動で入出力設定を行い複数機器間での接続を確立することができる。それによって、ユーザの設定操作の手間が省けるだけでなく、設定間違いによって接続が確立できなくなることを防ぐことができる。さらに、ポートが出力設定にしかならない電子機器が接続された場合でも、適切にポートの入出力設定を行うことができる。

タイムコード端子５１１および５１２の状態の遷移条件と、タイムコード端子５１１および５１２の入出力設定との関係を説明するための図である。 第１の状態から第２の状態または第３の状態への遷移例を説明するためのフローチャートである。 第２の状態から第１の状態または第３の状態への遷移例を説明するためのフローチャートである。 第３の状態から第１の状態または第２の状態への遷移例を説明するためのフローチャートである。 実施形態１における電子機器５００の構成の例を説明するためのブロック図である。 タイムコード制御部６００の構成の例を説明するためのブロック図である。 自動入出力切り替え制御の第１の例を説明するためのタイミングチャートである。 自動入出力切り替え制御の第２の例を説明するためのタイミングチャートである。 自動入出力切り替え制御の第３の例を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図５に、実施形態１における電子機器５００の構成の例を説明するためのブロック図である。

実施形態１における電子機器５００は、撮像装置（例：ビデオカメラ）として動作するように構成されている。実施形態１における電子機器５００は、入出力設定の切り替えが可能なポートであるタイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２を有する。タイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２はいずれも、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）規格のＬＴＣ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔｉｍｅ Ｃｏｄｅ）形式に準拠したタイムコード端子である。

レンズユニット５０１は、絞り変更機能、画角変更機能、焦点距離変更機能を持ち、被写体の光学像を撮像素子５０２の撮像面上に結像する。撮像素子５０２は、レンズユニット５０１からの光学像を電気信号に変換する。ＡＤ変換器５０３は、撮像素子５０２からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。画像処理部５０４はＡＤ変換器５０３からの画像信号を、メモリ５０５に一時格納し、蓄積した画像信号に対して所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う。

システム制御部５０９は、画像処理部５０４からの画像処理済みの画像信号を所定の圧縮符号化方式で圧縮符号化する圧縮手段を具備する。システム制御部５０９は、この圧縮手段で圧縮された画像信号をバッファメモリ５０７に一時格納し、その後、バッファメモリ５０７に一時記憶された圧縮画像信号を適宜読み出して、メモリ５０６に保存する。また、システム制御部５０９はレンズユニット５０１と通信を行い、アイリス、ズーム、フォーカスの調整を行うことができる。スイッチやボタンで構成される指示入力部５０８はユーザからの指示を電気的な信号に変換し、システム制御部５０９に通知する。

撮像画像や電子機器５００の状態はシステム制御部５０９によって表示装置５１０（例：液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置）に表示される。システム制御部５０９は画像処理部５０４からの画像処理済みの画像信号をＳＤＩ形式に変換し、ＳＤＩドライバ１１７に送信することによって、ＳＤＩ端子１１８を介して外部に出力する。タイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２は、他の撮像装置、タイムコードジェネレータなどの外部機器と接続した際に、それらとの間でＬＴＣ形式のタイムコード信号の入力または出力を行うための端子である。

次に、図６を参照して、タイムコード制御部６００の構成の例を説明する。タイムコード制御部６００は、システム制御部５０９の内部に含まれる。

タイムコード生成部６０３は、外部機器に対して出力するためのタイムコード信号を生成する。信号取得部６０４は、タイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２における信号波形を常に取得し、タイムコード生成部６０３や入出力切替制御部６０５に取得した信号に関する情報を転送する。入出力切替制御部６０５は信号取得部６０４からの情報に基づき、後述する制御方法によってスイッチ６０１およびスイッチ６０２の開閉を制御し、タイムコード端子５１１および５１２の設定を入力設定または出力設定に切り替える。

タイムコード端子５１１（または５１２）を出力設定にする場合は、そのタイムコード端子に接続されたスイッチを閉にし、そのタイムコード端子とタイムコード生成部６０３を接続する。タイムコード端子５１１（または５１２）を入力設定にする場合は、そのタイムコード端子に接続されたスイッチを開にし、そのタイムコード端子とタイムコード生成部６０３を切り離す。なお、スイッチを用いず、タイムコード生成部６０３を直接制御し、タイムコード信号の生成を動作あるいは停止させて入出力設定の切り替えを行ってもよい。

タイマ６０６およびタイマ６０７は、入出力切替制御部６０５によって制御され、タイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２の入出力切り替えタイミングを制御するための時間のカウントを行う。乱数生成部６０８は、乱数を生成し、また、入出力切替制御部６０５に対して生成した乱数を送出する。

次に、図１の状態遷移図を参照して、タイムコード端子５１１および５１２の状態の遷移条件と、タイムコード端子５１１および５１２の入出力設定との関係を説明する。タイムコード端子５１１および５１２の状態としては、第１の状態、第２の状態、第３の状態の３つの状態がある。第１の状態では、タイムコード端子５１１およびタイムコード端子５１２は共に出力設定である。第２の状態では、タイムコード端子５１１は入力設定であり、タイムコード端子５１２は出力設定である。第３の状態では、タイムコード端子５１１は出力設定であり、タイムコード端子５１２は入力設定である。

第１の状態では、電子機器５００が持つ時刻情報に基づき生成したタイムコード信号を２つのタイムコード端子から出力する。第２の状態では、入力設定である方のタイムコード端子に入力されたタイムコード信号に基づき新たに生成したタイムコード信号を、出力設定である方のタイムコード端子から出力する。第３の状態でも、第２の状態と同様に、入力設定である方のタイムコード端子に入力されたタイムコード信号に基づき新たに生成したタイムコード信号を、出力設定である方のタイムコード端子から出力する。

次に、図２、図３および図４のフローチャートを参照して、第１の状態、第２の状態および第３の状態で行われる遷移の流れを説明する。

図２のフローチャートを参照して、第１の状態から第２の状態または第３の状態への遷移例を説明する。

Ｓ２０１は、遷移する前の端子状態である。各端子は第１の状態に設定されている。Ｓ２０２では、入出力切替制御部６０５は、信号取得部６０４により取得したタイムコード端子５１１の信号波形と、タイムコード生成部６０３が生成する本来の信号波形とを比較する。比較の結果、両者が一致していれば正常と判定してＳ２０５に移行し、一致していなければ衝突と判定してＳ２０３に移行する。ケーブルによって接続された自機と、接続相手機器のタイムコード端子がいずれも出力設定されている場合、端子上でそれぞれからのタイムコード信号が重なり合う。すると自機タイムコード端子上の信号と、タイムコード生成部６０３が生成する本来のタイムコードの信号波形は一致しなくなる。

Ｓ２０３では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０６を有効化し、カウントを開始させる。また第２の状態から第１の状態に移行する時間である、第１の切替待機時間（ｔ１）を乱数生成部６０８が生成する乱数により、上限付きのランダム値として設定する。

Ｓ２０４では、入出力切替制御部６０５は、各スイッチを制御して、各端子を第２の状態に切り替える。Ｓ２０５では、入出力切替制御部６０５は、信号取得部６０４により取得したタイムコード端子５１２の信号波形と、タイムコード生成部６０３が生成する本来の信号波形とを比較する。比較の結果、両者が一致していれば正常と判定してＳ２０２に移行し、一致していなければ衝突と判定してＳ２０６に移行する。Ｓ２０６では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０６を有効化し、カウントを開始させる。また第３の状態から第１の状態に移行する時間である、第１の切替待機時間（ｔ１）を乱数生成部６０８が生成する乱数により、上限付きのランダム値として設定する。Ｓ２０７では、入出力切替制御部６０５は、各スイッチを制御し、各端子を第３の状態に切り替える。

次に、図３のフローチャートを参照して、第２の状態から第１の状態または第３の状態への遷移例を説明する。Ｓ３０１は、遷移する前の端子状態である。各端子は第２の状態に設定されている。Ｓ３０２では、入出力切替制御部６０５は、信号取得部６０４により取得したタイムコード端子５１１の信号波形から、タイムコード情報を取得可能かどうかを判定する。取得可能であれば正常と判定してＳ３０７に移行し、取得可能でなければ信号なしと判定してＳ３０３に移行する。Ｓ３０３では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０７が有効化されていれば、無効化する。

Ｓ３０４では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０６のカウント値が第１の切替待機時間（ｔ１）に達しているかどうかを判定し、達していればＳ３０５に移行し、そうでなければＳ３０２に移行する。Ｓ３０５では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０６が有効化されていれば、無効化する。Ｓ３０６では、入出力切替制御部６０５は、各スイッチを制御し、各端子を第１の状態に切り替える。Ｓ３０７では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０６が有効化されていれば、無効化する。Ｓ３０８では、入出力切替制御部６０５は、信号取得部６０４により取得したタイムコード端子５１２の信号波形と、タイムコード生成部６０３が生成する本来の信号波形とを比較する。比較の結果、両者が一致していれば正常と判定してＳ３０９に移行し、一致していなければ衝突と判定してＳ３１０に移行する。

Ｓ３０９では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０７が有効化されていれば、無効化する。Ｓ３１０では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０７を有効化し、カウントを開始させる。Ｓ３１１では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０７のカウント値が第２の切替待機時間（ｔ２）に達しているかどうかを判定し、達していれば、Ｓ３１２に移行し、そうでなければＳ３０２に移行する。Ｓ３１２では、入出力切替制御部６０５は、タイマ６０７が有効化されていれば、無効化する。Ｓ３１３では、入出力切替制御部６０５は、入出力切替制御部６０５は、各スイッチを制御し、各端子を第３の状態に切り替える。

次に、図４のフローチャートを参照して、第３の状態から第１の状態または第２の状態への遷移例を説明する。図４のフローチャートと図３のフローチャートとの違いは端子が入れ替わっているのみであるため、図４のフローチャートの説明は省略する。

次に、図７、図８および図９のタイミングチャートを参照し、複数の電子機器５００で行われる自動入出力切り替え制御の例を説明する。図７、図８および図９では、１台目の撮像装置５００をビデオカメラ１と呼び、２台目の撮像装置５００をビデオカメラ２と呼び、３台目の撮像装置５００をビデオカメラ３と呼ぶ。そして、ビデオカメラ１、２および３が有するタイムコード端子５１１を端子１と呼び、ビデオカメラ１、２および３が有するタイムコード端子５１２を端子２と呼ぶ。

まず、図７のタイミングチャートを参照して、自動入出力切り替え制御の第１の例を説明する。図７は、ビデオカメラ１およびビデオカメラ２が接続された場合と、その後にビデオカメラ３がビデオカメラ２に接続された場合とに行われる自動入出力切り替え制御を説明するためのタイミングチャートである。

初期状態では、ビデオカメラ１、２および３は第１の状態であり、全ての端子が出力設定である。その後、ビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１で衝突が起こるので、ビデオカメラ１は第２の状態へ、ビデオカメラ２は第３の状態へと即座に移行する。するとビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１はいずれも入力設定となり、互いに信号なしとなるので、ビデオカメラ１、２および３は第１の切替待機時間、待機してから第１の状態に移行することになる。この例では、ビデオカメラ１の第１の切替待機時間（ｔ１＿１）はビデオカメラ２の第１の切替待機時間（ｔ１＿２）よりも短いので、ビデオカメラ１が先に第１の状態に移行する。これにより、ビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１で入出力関係が成立する。

次に、ビデオカメラ２の端子２にビデオカメラ３の端子１が接続される。すると、ビデオカメラ２の端子２とビデオカメラ３の端子１が衝突し、はじめ第１の状態であったビデオカメラ３は即座に第２の状態に移行するため、ここでビデオカメラ２の端子２とビデオカメラ３の端子１で入出力関係が成立する。

以上により、ビデオカメラ１をマスターとして、３台のビデオカメラすべてで入出力関係が成立し、タイムコード信号の伝達が可能となる。

次に、図８のタイミングチャートを参照して、自動入出力切り替え制御の第２の例を説明する。図８は、ビデオカメラ１およびビデオカメラ２が接続された場合と、その後にマスター専用に設定されたビデオカメラ３がビデオカメラ２に接続された場合とに行われる自動入出力切り替え制御を説明するためのタイミングチャートである。

初めは、図７に示すような第１の例と同様にして、ビデオカメラ１とビデオカメラ２との間で入出力関係が成立する。その後、ビデオカメラ２の端子２に、マスター専用に設定されたビデオカメラ３の端子１が接続される。ユーザによってマスター専用に設定されたビデオカメラは、常に両方の端子が出力に設定され、自動で入力設定に切り替わることはない。

ビデオカメラ２の端子２とビデオカメラ３の端子１との間で衝突が起こるが、ビデオカメラ２は、第２の切替待機時間（ｔ２＿２）の間、第３の状態を維持する。その間にビデオカメラ３の端子１が入力設定に切り替われば、ビデオカメラ１とビデオカメラ２の状態は維持したままとなる。しかしこの場合ビデオカメラ３がマスター専用であるため、ビデオカメラ２は第２の切替待機時間（ｔ２＿２）の待機後、第２の状態へ移行し、各端子の入出力設定が反転し、ビデオカメラ２の端子２とビデオカメラ３の端子１との間で入出力関係が成立する。すると今度は、ビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１との間で衝突が起こる。ビデオカメラ１は第１の状態から第２の状態へ即座に移行するので、ビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１との間で入出力関係が成立する。

以上により、ビデオカメラ３をマスターとして、３台のビデオカメラすべてで入出力関係が成立し、タイムコード信号の伝達が可能となる。

次に、図９のタイミングチャートを参照して、自動入出力切り替え制御の第３の例を説明する。図９は、ビデオカメラ１をマスターとしてタイムコード端子５１１および５１２の入出力設定が切り換えられた後に、ユーザ操作によりビデオカメラ２がマスター専用に設定された場合に行われる自動入出力切り替え制御を説明するためのタイミングチャートである。

ビデオカメラ２をマスター専用に設定すると、ビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１の間で衝突が起こる。すると、ビデオカメラ１は第１の状態から第３の状態へと移行する。これによってビデオカメラ１の端子２とビデオカメラ２の端子１との間で入出力関係が成立する。一方、ビデオカメラ２の端子２はマスター専用への設定の前後で出力設定のまま変わらないので、ビデオカメラ２の端子２とビデオカメラ３の端子１の間の入出力関係は成立したまま変わらない。

以上により、入出力関係が一旦成立した後、ユーザがビデオカメラ２をマスター専用に設定した場合でも、再度自動切り替えが行われ、ビデオカメラ２をマスターとして３台のビデオカメラ全てで入出力関係が成立し、タイムコード信号の伝達が可能となる。

このように、実施形態１によれば、入出力を切り換え可能なポートを２つ有する機器が、複数台デイジーチェーン接続された場合に、ユーザ操作によって各ポートの入出力設定をすることなく、自動で入出力設定を行い複数機器間での接続を確立することができる。さらにポートが出力設定にしかならない電子機器が接続された場合でも、適切にポートの入出力設定を行うことができる。

なお、実施形態１では、タイムコード端子５１１および５１２が入出力設定の切り替えが可能なポートである場合を説明したが、入出力設定の切り替えが可能なポートはタイムコード端子に限るものではない。例えば、複数の撮像装置のそれぞれで生成される動画像信号を同期させるのに用いられる同期信号を入力または出力するための端子を、タイムコード端子５１１および５１２と同様に、入出力設定の切り替えが可能なポートとして取り扱ってもよい。

５００ 電子機器
６００ タイムコード制御部

Claims (2)

1. 入力または出力に切り替えが可能な第１のポートと、
   入力または出力に切り替えが可能な第２のポートと
   を有し、
   前記第１のポートと前記第２のポートが共に出力設定である第１の状態において、少なくとも前記第１のポートに外部機器からの信号入力がある場合は、前記第１のポートが入力設定であって前記第２のポートが出力設定である第２の状態に移行し、
   前記第１の状態において、前記第２のポートのみに外部機器からの信号入力がある場合は、前記第１のポートが出力設定であって前記第２のポートが入力設定である第３の状態に移行し、
   前記第２の状態において、前記第１のポートに外部機器からの信号入力が第１の切替待機時間継続していない場合は、前記第１の状態に移行し、
   前記第２の状態において、前記第１のポートと前記第２のポートの両方に外部機器からの信号入力が第２の切替待機時間継続している場合は、前記第３の状態に移行し、
   前記第３の状態において、前記第２のポートに外部機器からの信号入力が前記第１の切替待機時間継続していない場合は、前記第１の状態に移行し、
   前記第３の状態において、前記第１のポートと前記第２のポートの両方に外部機器からの信号入力が前記第２の切替待機時間継続している場合は、前記第２の状態に移行する
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１の切替待機時間は、第１の状態から第２の状態もしくは第３の状態への移行が発生する度に、ランダムな値で更新されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。