JP6330873B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
(1)通信の開始
マスタデバイスは、あるスレーブデバイスと通信を始める際に、通信シーケンスの始まりを示すためにスタート・コンディション信号(S)を発行する。これは、図3の(a)のように、SCLが“H”レベルのときにSDAを“H”レベルから“L”レベルに変化させることで成立する。スタート・コンディション信号(S)は、すべのスレーブデバイスへ一斉に通知される。なお、SCLはマスタデバイスで駆動されて、所定の周波数で“H”レベルと“L”レベルを交互に繰り返す。通信が開始される前は、SCLとSDAとも“H”レベルである。
マスタデバイスは、スタート・コンディション信号を発行した後、全てのスレーブデバイスへコントロール・バイト(CB)を送信する。コントロール・バイトは、7ビットのスレーブアドレスと1ビットの送受信(読出し書込み)の向きを示すR/Wフラグからなり、SCL上のクロックに同期してSDA上に1ビットずつ送出される。図3の(c)はこれを示している。
すべてのスレーブデバイスは、スタート・コンディション信号(S)を受信した後、SCL上のクロックに同期してSDA上のコントロール・バイト(8ビット)を受信する。各スレーブデバイスは、コントロール・バイトを受信すると、そのスレーブアドレスが自分のアドレスと一致しているかどうか調べ、一致していない場合はアイドル状態へ戻り、再び、スタート・コンディション信号(S)が発行されるまで待機する。
一方、受信したコントロール・バイトのスレーブアドレスが自分のアドレスと一致している場合には、そのスレーブデバイスは、マスタデバイスへ応答信号としてACKを返し、コントロール・バイトのR/Wフラグに応じてデータの送受信の処理に備える。なお、ACKは、SCL上のクロックに同期して、SDAを“L”レベルにすることで応答する。
コントロール・バイトのR/Wフラグが“W”(例えば論理0)の場合には、マスタデバイスが、選択されたスレーブデバイスからACKが返ってきたのを確認してデータの送信を開始する。また、コントロール・バイトのR/Wフラグが“R”(例えば論理1)の場合には、選択されたスレーブデバイスが、マスタデバイスへACKを返した後、データの送信を開始する。
データの送受信は1バイト(8ビット)単位で行う。すなわち、送信側は、SCL上のクロックに同期して、1バイトのデータを1ビットずつSDA上に載せる。これは、図3の(c)に示したコントロール・バイトの場合と同様である。受信側は、SCL上のクロックに同期して、SDA上のデータを1ビットずつ受信し、1バイト(8ビット)のデータを受信すると、送信側へACKを返し、受信しなければ、送信側へNOACKを返す。送信側は、受信側からACKが返ってきたのを確認し、まだ送信すべきデータがあれば、同様にして、次の1バイトのデータを1ビットずつSDAに乗せる。これを送信するデータがなくなるまで繰り返す。
このように、データはコントロール・バイトと同様に、1ビットずつSCL上のクロックに同期した形でSDA上に出力される。マスタデバイスは自分でクロックを出力しながらデータを送受信する。これに対してスレーブデバイスは、マスタデバイスが出力するクロックに合わせてデータを送受信する。ACK/NOACKはマスタ、スレーブの違いに関わらず、受信した側が出力する。
通常、ACKはデータを正常に受信したことを意味し、NOACKは正常に受信されないことを意味するが、該NOACKに特定の意味を持たせる場合がある。例えば、マスタデバイスが最終データを受信した後に、スレーブデバイスへ通信終了を知らせるためにNOACKを返す。
一連の通信シーケンスが終わると、マスタデバイスはストップ・コンディション信号(P)を発行して、通信シーケンスの終わりをスレーブデバイスに知らせる。これは、図3の(b)のように、SCLが“H”レベルの時に、スタート・コンディションのときとは逆にSDAを“L”レベルから“H”レベルに変化させることで成立する。この後、スレーブデバイスは待機状態に戻る。
図4は、I2Cバス通信の標準的なデータ・フォーマットを示した図である。ここでは、簡単に送信データは1バイトとしている。
図4の(a)は、マスタデバイスがスレーブデバイスへデータを送信(書込み)する例である。マスタデバイスは、スタート・コンディション信号(S)を発行した後、コントロール・バイトを送信する。ここで、A6〜A0はスレーブアドレスであり、Wはデータ送信を意味する。コントロール・バイトのスレーブアドレス(A6〜A0)と自分のアドレスが一致したスレーブデバイスは、マスタデバイスへACKを返して、データの受信に備える。マスタデバイスは、ACKが返ったのを確認して、データ(D7〜D0)をスレーブデバイスへ送信する。スレーブデバイスは、データを正常に受信すると、マスタデバイスにACKを返す。マスタデバイスは、ストップ・コンディション信号(P)を発行して、通信シーケンスの終わりをスレーブデバイスに知らせる。
図4の(b)は、マスタデバイスがスレーブデバイスからデータを受信(読出し)する例である。マスタデバイスは、スタート・コンディション信号(S)を発行した後、コントロール・バイトを送信する。ここで、A6〜A0はスレーブアドレスであり、Rはデータ受信を意味する。コントロール・バイトのスレーブアドレスと自分のアドレスが一致したスレーブデバイスは、マスタデバイスへACKを返した後、引き続いてデータ(D7〜D0)をマスタデバイスへ送信する。マスタデバイスは、データを受信するとスレーブデバイスへ通信の終了を知らせるためにNOACKを返し、引き続いてストップ・コンディション信号(P)を発行する。
<クロック・ストレッチ>
スレーブデバイスは、マスタデバイスからデータを受信した後(またはマスタデバイスへデータを送信した後)に、内部処理に時間がかかるなどの理由で、マスタデバイスに対してWAITをかけることができる。その手段としてスレーブデバイスがSCLを“L”レベルにする。この結果、マスタデバイスはクロックが出せなくなるので通信を一時停止する。スレーブデバイスは準備が整うとSCLの“L”レベル出力を解除する。これを受けてマスタデバイスは通信を再開する。このように、マスタデバイスを待たせるためにスレーブデバイスがSCLを強制的に“L”レベルにすることをクロック・ストレッチという。
通常、スタート・コンディション信号(S)とストップ・コンディション信号(P)の区間内での通信の向き(送/受)は、コントロール・バイトを除いて、コントロール・バイト内のR/Wフラグの値に応じた方向に固定されている。しかし、この区間の中で通信の方向を切り替えたい場合がある。たとえば、スレーブデバイスがEEPROMで、特定のROMアドレスからROMデータを読み出したい場合、アクセス対象のROMアドレスの設定はスレーブデバイスに対してW(書き込み)要求を出すが、ROMデータの読み出しにはスレーブデバイスに対してR(読み出し)の要求を出さなければならない。このようなときは、ROMアドレスをスレーブデバイスへ送信(W)したあとに、通信の向きを読み出し(R)に切り替えるために、スタート・コンディション信号(S)を再発行し、R要求のコントロール・バイトを送信する。このときに発行するスタート・コンディション信号(S)をリピート・スタート・コンディションという。図5は、リピート・スタート・コンディションの具体例を示している。
スレーブアドレスの“0”は特別のアドレスとして定義される。これはジェネラル・コール・アドレスと言われ、バス上のすべてのスレーブデバイスへ一斉にデータを送信するための特殊なアドレスである。ただし、スレーブデバイス側ではこのアドレス・モードをサポートしている必要がある。当然ながら、データがぶつかるので、ジェネラル・コールでスレーブデバイスからデータを一斉に受信することはできない。
図6は、本実施形態に係るシリアルI/Fバス制御装置(I2C制御装置)としての撮像制御ユニット30の詳細構成図である。図6において、撮像制御ユニット30は、バスI/F回路310、制御手段としてのI2C制御回路320、バス切替え手段としての出力セレクタ330と入力セレクタ340、エラー検出回路350、3ステート・バッファ回路361,362,363、バッファ回路371,372,373、及び、バッファI/F回路310とI2C制御回路320、エラー検出回路350を接続する内部バス370を有している。
11,12 撮像素子
20 画像処理ユニット
30 撮像制御ユニット
40 CPU
320 I2C制御回路
330 出力セレクタ
340 入力セレクタ
SCL シリアルクロック線
SDA1,SDA2 シリアルデータ線
Claims (3)
- 複数の撮像素子を有する撮像装置であって、
複数の前記撮像素子により撮像された画像データから全天球画像を合成する画像合成手段と、
マスタデバイスとなり、複数の前記撮像素子をスレーブデバイスとして、同一のスレーブアドレス、同一の内部アドレスをもつレジスタを備えた複数の該撮像素子とシリアルI/Fバスを利用した所定の通信プロトコルに基づいて該撮像素子の動作に必要な設定データの書き込みを制御する1つの制御手段と、
複数の前記撮像素子の同一の内部アドレスを持つ複数のレジスタに対して該制御手段により前記所定のプロトコルに基づいて同時に同一設定データの書き込みを実行させる第1モードと、複数の前記撮像素子の1つの撮像素子のレジスタに対して該制御手段により前記所定のプロトコルに基づいて個別に設定データの書き込みを実行させる第2モードとを持つ切替え手段と、
前記切替え手段が前記第1モードの時、複数の前記撮像素子それぞれがマスタデバイスである前記制御手段と同一タイミングで前記設定データの受信を行なった応答として前記シリアルI/Fバスに送出する応答信号に基づいて、1つの前記撮像素子または複数の前記撮像素子それぞれがマスタデバイスである前記制御手段から同一タイミングで前記設定データの受信を行った応答として前記設定データを受信したことを示す前記応答信号を出力しない場合をエラーとして検出するエラー検出手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記シリアルI/Fバスはシリアルクロック線とシリアルデータ線とからなり、前記シリアルクロック線は複数の前記撮像素子に共通に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記シリアルI/FバスはI2Cバスであり、前記制御手段はI2C制御手段である、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
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