TWI757417B - 攝影機操作裝置 - Google Patents

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TWI757417B
TWI757417B TW107103501A TW107103501A TWI757417B TW I757417 B TWI757417 B TW I757417B TW 107103501 A TW107103501 A TW 107103501A TW 107103501 A TW107103501 A TW 107103501A TW I757417 B TWI757417 B TW I757417B
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日商興和股份有限公司
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Abstract

本發明可於恰當之時機進行攝影。
於本發明之攝影機操作裝置1中，若自控制電路側向攝影部側發送既定之指令(參照S12)，則發行觸發訊號T12而開始攝影。此種觸發訊號T12之發行於字元受理開始指令發行之前不被認可，故而可於恰當之時機進行攝影。

Description

攝影機操作裝置
本發明係關於一種以根據觸發訊號利用攝影部進行攝影之方式構成之攝影機操作裝置。
習知，作為產業用數位攝影機(以下簡稱為“攝影機”)之資料通訊規格制定有各種(例如參照非專利文獻1)，各自具有特徵或問題。
例如，「CameraLink(註冊商標)規格」雖能夠利用1條電纜實現2Gbps之圖像資料傳輸、攝影機控制、通訊或電源之供給，但存在該電纜之成本較高、並且資料之可傳送距離(最大電纜長度)較短(10m左右)之問題。
又，雖「GigE Vision(註冊商標)規格」使用雙絞線電纜來實現較長之資料可傳送距離(100m左右)，但存在即便使用屏蔽雙絞線電纜、但抵抗電氣雜訊能力仍較弱之問題。
進而，雖於作為通用之資料介面規格之「USB3.0規格」中，最大資料傳輸速度為高速5Gbps，但資料之可傳送距離較短，為5m左右。
另一方面，於2010年12月發佈之「CoaXPress規格」係利用1條同軸電纜進行影像、通訊、控制、電源之通訊或供給，可實現最大6.25Gbps之資料傳輸、最大20.8Mbps之攝影機控制訊號、13W之電源供給，資料之可傳送距離於1.25Gbps時為100m以上，其性能備受矚目。
[先前技術文獻]
[非專利文獻]
[非專利文獻1]“機器畫質用介面標準規格”、2014年1月發行、日本工業成像協會、[2017年1月11日檢索]、網際網路<http：//jiia.org/wp-content/themes/jiia/pdf/fsf.pdf>
然而，存在如下需求：欲將如上所述之攝影機安裝至產業用機器人而於機械臂移動期間依序拍攝對象物(即，該產業用機器人進行加工或移動之對象物)，根據該機器人之各關節之編碼器資訊計算機械臂之姿勢，並且根據該拍攝到之圖像算出對象物之位置(絕對座標之位置)。於該使用態樣中利用上述攝影機進行攝影之時機非常重要。
另一方面可知：雖上述CoaXPress規格因使用同軸電纜，故與雙絞線電纜相比雜訊耐性較高，但於如產業用機器人運轉之工廠中雜訊頻繁產生，若因此而例如縮短電子訊息長度以提高雜訊耐性，則會產生其他問題。具體而言，雖於規格中將由6個字元構成之用於開始攝影之觸發訊號設為將其中之3個字元作為觸發訊號進行處理之單獨形式，結果儘管未發送用於開始攝影之觸發訊號，但仍會因雜訊而產生假觸發訊號。若根據該假觸發訊號而一旦開始攝影機之攝影，則僅曝光預先設定之時間(具體而言為10~200msec)，進而，其圖像資料花費既定之時間(具體而言為30msec左右)進行傳輸，於最多230msec之間無法利用攝影機進行再攝影，從而有無法於真正欲攝影之時機進行攝影之虞。
又，亦存在如下問題：一旦因雜訊導致攝影機側之觸發訊號變為H，則會因將該觸發訊號設為L之指令未發行而維持H之狀態，從而無法開始 接下來之攝影。
本發明之目的在於提供一種可解決上述問題之攝影機操作裝置。
本發明之第1態樣係圖1所例示者，其係以根據觸發訊號利用攝影部(C)進行攝影之方式構成之攝影機操作裝置(1)，其特徵在於具備：字元發送部(32)，其配置於遠離上述攝影部(C)之位置，將連續之n個字元發送至該攝影部(C)側；受理開始指令發行部(31A)，其發行字元受理開始指令；字元接收部(21)，其配置於上述攝影部(C)側，接收上述字元，並且判斷是否已接收到連續之m個(其中，m<n)上述字元；及攝影控制部(22)，其於判斷該字元接收部(21)於上述字元受理開始指令之發行後已接收到該連續之m個字元之情形時，輸出觸發訊號而利用上述攝影部(C)進行攝影；且上述連續之m個字元之時間寬度為(10×m/100M)sec以上且(10×m/20M)sec以下。
本發明之第2態樣之特徵在於具備：肯定應答資訊發送部(23)，其於上述字元接收部(21)已識別出上述連續之m個字元之情形時發送觸發肯定應答(ACK)資訊；字元發送無效檢測部(33)，其檢測如下情形，即，儘管上述字元發送部(32)已進行上述連續之n個字元之發送，但未由上述肯定應答資訊發送部(23)進行上述觸發肯定應答(ACK)資訊之發送；及字元再發送指示部(34)，其於該字元發送無效檢測部(33)檢測到未進行該觸發肯定應答(ACK)資訊之發送之情形時，指示上述字元發送部(32) 由該字元發送部(32)進行連續之n個字元之再發送。
本發明之第3態樣之特徵在於具備：再發送次數記錄部(35)，其記錄由上述字元發送部(32)進行之上述連續之n個字元之再發送之次數；及再發送次數輸出部(36)，其輸出該再發送次數記錄部(35)所記錄之再發送之次數。
本發明之第4態樣之特徵在於具備：延遲時間計算部(37)，其根據上述再發送次數記錄部(35)所記錄之再發送之次數計算基於上述攝影部(C)之攝影之延遲時間；及延遲時間輸出部(38)，其輸出該延遲時間計算部(37)所計算之攝影之延遲時間。
本發明之第5態樣之特徵在於具備再發送次數設定部(39)，該再發送次數設定部(39)可設定由上述字元再發送指示部(34)進行之再發送之指示之次數之上限值。
本發明之第6態樣之特徵在於上述字元接收部(21)於上述字元受理開始指令之發行後且判斷已接收到連續之m個上述字元後，忽視進而發來之m個連續之字元。
此外，括號內之編號等係便於表示圖式中所對應之元件者，因此，本記述並不限定拘束於圖式上之記載。
根據上述第1及6態樣，於上述字元受理開始指令發行之前，即便伴隨雜訊等之假指令已發送至上述字元接收部，亦不會開始利用上述攝影部進行攝影，故而可避免無法於真正欲攝影之時機進行攝影之虞。
根據上述第2態樣，於上述字元接收部未能識別出上述連續之m 個字元之情形時，可再發送n個字元而執行攝影部之攝影。
根據上述第3態樣，操作員可知曉再發送之次數。
根據上述第4態樣，操作員可觀察所輸出之延遲時間從而判斷延遲攝影之圖像是否可用。
根據上述第5態樣，可限制上述連續之n個字元之再發送之次數。
1‧‧‧攝影機操作裝置
21‧‧‧字元接收部
22‧‧‧攝影控制部
23‧‧‧肯定應答資訊發送部
31A‧‧‧受理開始指令發行部
31B‧‧‧無效指令發行部
32‧‧‧字元發送部
33‧‧‧字元發送無效檢測部
34‧‧‧字元再發送指示部
35‧‧‧再發送次數記錄部
36‧‧‧再發送次數輸出部
37‧‧‧延遲時間計算部
38‧‧‧延遲時間輸出部
39‧‧‧再發送次數設定部
C‧‧‧攝影部
圖1係表示本發明之攝影機操作裝置之構成之一例之方塊圖。
圖2係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖3係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖4係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖5係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖6係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖7係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
圖8係表示本發明之訊號發送之一例之時序圖。
以下，根據圖1至圖8，對本發明之實施形態進行說明。
本發明之攝影機操作裝置係以根據觸發訊號(攝影機側觸發訊號)利用攝影機(產業用數位攝影機)進行攝影之方式構成者，於圖1中如利用符號1所例示般具備：˙攝影機側電路2，其配置於攝影部C之側；及 ˙控制電路3，其係配置於與該攝影機側電路2相隔之位置而成；且該等攝影機側電路2與控制電路3藉由同軸電纜4連接。
而且，於上述控制電路3宜配置：˙受理開始指令發行部31A，其發行字元受理開始指令(觸發有效指令)；及˙無效指令發行部31B，其於該受理開始指令發行部31A發行該字元受理開始指令後經過既定之時間之時間點發行觸發無效指令。該受理開始指令發行部31A發行字元受理開始指令之時機宜設為可由操作員自由進行調整(設定)。此外，作為調整之手段係操作員可手動操作者，例如可列舉：
˙按鈕
˙旋轉開關
˙個人電腦之畫面上之用戶介面
等。此外，例如，如圖2所例示般，雖於要輸入至上述控制電路3之觸發訊號(控制側觸發訊號)T11變為L之時機發行字元(下降觸發)(參照S14)，但要輸入至攝影部C之觸發訊號(攝影機側觸發訊號)T12變為L之時機並非發行該下降觸發之時機，而宜設為發行上述觸發無效指令(參照S13)之時機。
又，於上述控制電路3配置有字元發送部32，該字元發送部32配置於遠離上述攝影部C之位置，向該攝影部C之側(即，上述攝影機側電路2)發送連續之n個(例如6個)字元。
於另一方之上述攝影部C之側(即，上述攝影機側電路2)配置有字元接收部21，該字元接收部21接收上述字元，並且判斷是否已接收到連續之m個(其中，m<n)上述字元。
圖2中利用符號S12所例示之字元係被稱為所謂K碼者，字元之數量為6個。該字元進行8b/10b轉換而以10位元(6個字元之合計為60位元)發 送。
而且，於上述攝影機側電路2配置有攝影控制部22，該攝影控制部22於判斷上述字元接收部21於上述字元受理開始指令之發行後已接收到上述連續之m個字元之情形時，輸出觸發訊號(攝影機側觸發訊號)並控制上述攝影部C由該攝影部C進行攝影。
此外，上述連續之m個字元之時間寬度(傳輸時間)係以於發送位元率為20.83Mbps之情形時為(10×m/20.83M)sec以下之方式進行設定。具體而言，於m=2之情形時為0.96μsec，於m=4之情形時為1.92μsec。位元率為41.66Mbps時之傳輸時間設定為(10×m/41.66M)sec以下，於m=2之情形時為0.48μsec，於m=4之情形時為0.96μsec。
根據本發明，於上述字元受理開始指令發行之前，即便伴隨雜訊等之假指令已發送至上述字元接收部21，亦不會開始利用上述攝影部C進行攝影，故而可避免無法於真正欲攝影之時機進行攝影之虞。又，根據本發明，因上述攝影機側觸發訊號被設為H後必定會根據觸發無效指令而設為L，故而必定可進行接下來之攝影。
另一方面，於上述控制電路3宜配置：˙肯定應答資訊發送部23，其於上述字元接收部21已識別出上述連續之m個字元之情形時發送觸發肯定應答(ACK)資訊；˙字元發送無效檢測部33，其檢測如下情形，即，儘管上述字元發送部32已進行上述連續之n個字元之發送，但未由上述肯定應答資訊發送部23進行上述觸發肯定應答(ACK)資訊之發送；及˙字元再發送指示部34，其於該字元發送無效檢測部33檢測到未進行該觸發肯定應答(ACK)資訊之發送之情形時，指示上述字元發送部32由該字元發送部32進行連續之n個字元之再發送。於如此之情形時，於上述字元接收部21未 能識別出上述連續之m個字元之情形時可再發送n個字元而執行攝影部C之攝影。
又，宜配置：˙再發送次數記錄部35，其記錄由上述字元發送部32進行之上述連續之n個字元之再發送(重試)之次數；及˙再發送次數輸出部36，其輸出(顯示)該再發送次數記錄部35所記錄之再發送之次數。於如此之情形時，操作員可知曉再發送之次數。進而，宜配置：˙延遲時間計算部37，其根據上述再發送次數記錄部35所記錄之再發送之次數計算基於上述攝影部C之攝影之延遲時間；及˙延遲時間輸出部38，其輸出(顯示)該延遲時間計算部37所計算之攝影之延遲時間。於如此之情形時，操作員可觀察所輸出之延遲時間從而判斷延遲攝影之圖像是否可用。此外，作為上述延遲時間輸出部38，可列舉液晶面板等顯示器或印表機等。
進而，於上述控制電路3宜配置再發送次數設定部39，該再發送次數設定部39可設定由上述字元再發送指示部34進行之再發送之指示之次數之上限值。於如此之情形時，可限制上述連續之n個字元之再發送之次數。此外，作為上述再發送次數設定部39係操作員可手動操作者，例如可列舉：
˙按鈕
˙旋轉開關
˙個人電腦之畫面上之用戶介面
等。而且，上述n個字元之再發送之次數之上限值以可自由設定為例如0次、2次、3次、或100次為宜。
另一方面，上述字元接收部21宜以如下方式構成：於上述字元受理開始指令之發行後且判斷已接收到連續之m個上述字元後，忽視進而發來 之m個連續之字元。即，宜設為於1個觸發受理期間tA內僅受理1個觸發訊號。於如此之情形時，雖若於自上述觸發受理期間tA開始至正規之字元發送為止(即，正規之n個字元自上述字元發送部32發送至上述字元接收部21為止)之期間產生假觸發訊號，則該正規之字元未被認定為觸發訊號，上述攝影部C僅根據該假觸發訊號開始攝影(即，該攝影部C早於正規之時機開始攝影)，但隨之產生之攝影時機之偏移量極小，不影響實際使用。
進而，於上述攝影機側電路2，宜預先配置將上述攝影部C所拍攝之圖像資料發送至上述控制電路3側之圖像資料發送部24。
此外，可設為，預先設置檢測於上述攝影機側觸發訊號變為H後向上述字元接收部21發送字元(即，連續之m個字元)之次數之無效觸發次數檢測部25、與輸出(顯示)該無效觸發次數檢測部25所檢測到之次數之無效觸發次數輸出部26，並輸出該次數。又，亦可設為，預先設置檢測將上述攝影機側觸發訊號設為H後之字元(上述m個字元)之發送次數(有效觸發檢測次數)之有效觸發次數檢測部(未圖示)、與輸出(顯示)該有效觸發次數檢測部所檢測到之次數之有效觸發次數輸出部(未圖示)，並輸出該次數。進而，亦可設為，檢測並輸出未將上述攝影機側觸發訊號設為L之下降觸發之發送次數(下降超時數)。
[實施例1]
根據圖2說明本發明之實施例1。該圖(a)之符號T11表示要輸入至上述控制電路3之控制側觸發訊號，該圖(b)之上行鏈路表示自該控制電路3向上述攝影機側電路2發送各指令之時機，該圖(b)之下行鏈路表示自該攝影機側電路2向該控制電路3回復指令之時機，該圖(c)之符號T12表示自該攝影機側控制電路3向上述攝影部C發送之攝影機側觸發訊號。
首先，若自上述控制電路3之上述受理開始指令發行部31A發行 字元受理開始指令(參照S11)，則自該字元接收部21回復肯定應答(ACK)資訊(參照S11A)。藉此，開始上述觸發受理期間tA，於該觸發受理期間tA開始之前不會開始利用攝影部C進行攝影。而且，若向上述字元發送部32輸入控制側觸發訊號T11，則該字元發送部32發送既定之字元(即，6個K碼)(S12)，若上述字元接收部21接收該字元，則上述肯定應答資訊發送部23對該字元發送部32回復肯定應答(ACK)資訊(S12A)。而且，若該字元接收部21識別該6個中之任意連續之2個字元，則上述攝影控制部22輸出攝影機側觸發訊號T12，開始利用上述攝影部C進行攝影。另一方面，若於上述受理開始指令發行部31A發行該字元受理開始指令後經過既定之時間之時間點，無效指令發行部31B發行觸發無效指令(參照S13)，則向該無效指令發行部31B回復肯定應答(ACK)資訊(參照S13A)，並且將攝影機側觸發訊號T12設為L。此外，該觸發無效指令之發行必須於自上述攝影部C向上述控制電路3側之圖像傳輸完成後之時機進行。其後，雖向上述控制電路3之觸發訊號(控制側觸發訊號)設為L，自該控制電路3向上述攝影機側電路2發送下降觸發(參照S14)，但攝影機側觸發訊號T12仍為L。
[實施例2]
根據圖3說明本發明之實施例2。
於圖3所例示之模式中，控制側觸發訊號T21於觸發無效指令發行之時機(參照S24)之前之時機設為L且發行下降觸發(參照S23)，於該下降觸發中，攝影機側觸發訊號T22不設為L，而於觸發無效指令發行之時機，攝影機側觸發訊號T22設為L。
[實施例3]
根據圖4說明本發明之實施例3。
於圖4所示之例中，雖受理開始指令發行部31A於發行該字元受 理開始指令之前將假指令發送至上述字元接收部21(參照S31)，但該指令被忽視。又，雖於觸發無效指令發行後亦將假指令發送至上述字元接收部21(參照S36)，但該指令亦被忽視。最終，基於正規之指令而發行攝影機側觸發訊號T32(參照S33)。
[實施例4]
根據圖5說明本發明之實施例4。
於圖5所示之例中，雖將正規之指令發送至上述字元接收部21(參照S42)，但上述肯定應答資訊發送部23未回復觸發肯定應答(ACK)資訊，故而根據上述字元再發送指示部34之指示再發送字元(參照S43)。然後，基於該再發送之字元而發行攝影機側觸發訊號T42，開始攝影。
於該情形時，上述再發送次數記錄部35記錄字元之再發送之次數，上述再發送次數輸出部36輸出該再發送之次數“1”。又，上述延遲時間計算部37計算攝影之延遲時間，該延遲時間藉由上述延遲時間輸出部38輸出。操作員只要觀察該輸出從而判斷是否使用所拍攝之圖像資料即可。
[實施例5]
根據圖6說明本發明之實施例5。
於圖6所示之例中，於自字元受理開始指令發行至正規之指令發送為止之期間(即，S51與S53之間)將伴隨雜訊而產生之假指令發送至該字元接收部21(參照S52)。該假指令未被忽視而藉由該字元接收部21被識別，上述攝影控制部22發行攝影機側觸發訊號T52而開始攝影。即，早於正規之時機而發行攝影機側觸發訊號T52，攝影之時機偏移。又，於該實施例之情形時，於攝影機側觸發訊號T52變為H後向上述字元接收部21不斷發送字元(即，連續之m個字元)，故而其次數(即，“1”)由上述無效觸發次數檢測部25檢測，並且由無效觸發次數輸出部26輸出。藉此，操作員可知曉無效觸發之產生，而可 採取必要措施。例如，於自字元受理開始指令發行至正規之指令發送為止之期間(即，自S51至S53之間)為相對較短時間之情形時亦可使用基於假指令所拍攝之圖像資料，或於該期間相對較長之情形時亦可進行再攝影。
[實施例6]
根據圖7說明本發明之實施例6。
於圖7所示之例中，於發送正規之指令後(參照S62)發送假指令(參照S63)。因攝影機側觸發訊號T62基於正規之指令已變為H，故而忽視假指令。於該實施例之情形時，假指令被忽視之次數亦由無效觸發次數檢測部25檢測，並且由無效觸發次數輸出部26輸出。
[實施例7]
根據圖8說明本發明之實施例7。
於圖8所示之例中，雖發送正規之指令(參照S72)，攝影機側觸發訊號T72變為H而開始攝影，但未發送觸發肯定應答(ACK)資訊(參照S72A)。因此，再發送正規之指令(參照S73)。於該情形時，指令被忽視之次數由無效觸發次數檢測部25檢測，並且由無效觸發次數輸出部26輸出。
[產業上之可利用性]
本發明之攝影機操作裝置可用於控制器與產業用數位攝影機之間或多工器與產業用數位攝影機之間。

Claims (6)

  1. 一種攝影機操作裝置，其以根據觸發訊號利用攝影部進行攝影之方式構成，其特徵在於具備：字元發送部，其配置於遠離上述攝影部之位置，將連續之n個字元發送至該攝影部側；受理開始指令發行部，其發行字元受理開始指令；字元接收部，其配置於上述攝影部側，接收上述字元，並且判斷是否已接收到連續之m個(其中，m<n)上述字元；及攝影控制部，其於判斷該字元接收部於上述字元受理開始指令之發行後已接收到該連續之m個字元之情形時，輸出觸發訊號而利用上述攝影部進行攝影；且上述連續之m個字元之時間寬度為(10×m/100M)sec以上且(10×m/20M)sec以下。
  2. 如請求項1所述之攝影機操作裝置，其具備：肯定應答資訊發送部，其於上述字元接收部已識別出上述連續之m個字元之情形時發送觸發肯定應答(ACK)資訊；字元發送無效檢測部，其檢測如下情形，即，儘管上述字元發送部已進行上述連續之n個字元之發送，但未由上述肯定應答資訊發送部進行上述觸發肯定應答(ACK)資訊之發送；及字元再發送指示部，其於該字元發送無效檢測部檢測到未進行該觸發肯定應答(ACK)資訊之發送之情形時，指示上述字元發送部由該字元發送部進行連續之n個字元之再發送。
  3. 如請求項2所述之攝影機操作裝置，其具備：再發送次數記錄部，其記錄由上述字元發送部進行之上述連續之n個字元 之再發送之次數；及再發送次數輸出部，其輸出該再發送次數記錄部所記錄之再發送之次數。
  4. 如請求項3所述之攝影機操作裝置，其具備：延遲時間計算部，其根據上述再發送次數記錄部所記錄之再發送之次數計算基於上述攝影部之攝影之延遲時間；及延遲時間輸出部，其輸出該延遲時間計算部所計算之攝影之延遲時間。
  5. 如請求項2所述之攝影機操作裝置，其具備再發送次數設定部，該再發送次數設定部可設定由上述字元再發送指示部進行之再發送之指示之次數之上限值。
  6. 如請求項1所述之攝影機操作裝置，其中上述字元接收部於上述字元受理開始指令之發行後且判斷已接收到連續之m個上述字元後，忽視進而發來之m個連續之字元。
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