(57)【要約】【課題】  符号化された監視カメラの画像データを１画面単位でのフレーム落ちが少なく、リアルタイムでの長時間の連続伝送を可能とする無線管理システムを実現する。【解決手段】  管理送受信部２１から送信されるディジタル信号の電界強度を電界強度測定部１６２ｂで測定し、カメラ送受信部１６からディジタル信号が送信された場合における、管理送受信部２１３で測定される電界強度を受信強度推定部１４１で推定し、ディジタル信号の電力と電界強度とカメラ送受信部から送信されるディジタル信号のビット誤り率との関係を示す誤り表を記憶部１５１に格納し、誤り表に基づいて、ディジタル信号のビット誤り率を所定値以下にするように多値数を制御部１４で制御するようにして無線セキュリティカメラ装置１を実現した。【選択図】      図１
2007116654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して得られるディジタル撮像画像を無線送信する第１送信部及び無線信号を受信する第１受信部を有する無線カメラ装置と、前記無線カメラ装置から送信される前記ディジタル撮像画像を受信する第２受信部及び無線信号を送信する第２送信部を有する無線監視装置とからなる無線管理システムにおいて、
前記無線カメラ装置は、
前記第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を前記第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を前記第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に前記第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、
前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、
前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、
前記第１送信部から前記ディジタル撮像画像を送信する場合の送信電力を前記送信電力指定信号で指定される送信電力に前記不足受信電力を加算した送信電力で送信させる送信電力変更命令部とを備え、
前記無線監視装置は、
前記第１送信部から送信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で無線信号を送信する前記第２送信部を備える
ことを特徴とする無線管理システム。
【請求項２】
被写体を撮影して得られるディジタル撮像画像を無線送信する第１送信部及び無線信号を受信する第１受信部を有する無線カメラ装置と、前記無線カメラ装置から送信される前記ディジタル撮像画像を受信する第２受信部及び無線信号を送信する第２送信部を有する無線監視装置とからなる無線管理システムにおいて、
前記無線カメラ装置は、
前記第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を前記第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を前記第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に前記第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、
前記第１送信部と前記第２受信部との間の距離をパラメータとし、前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、
前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、
前記記憶部に格納される前記誤り表を基に、前記受信電力比較部で求められた前記不足受信電力を得るために必要な前記無線カメラ装置と前記無線監視装置との現状の距離に対して所定品質の前記ディジタル撮像画像を得るために必要な距離との差分に係る距離差を求め、前記距離差に係る情報を表示する補正距離表示部とを備え、
前記無線監視装置は、
前記第１送信部から送信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で無線信号を送信する前記第２送信部を備える
ことを特徴とする無線管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラで撮像した監視画像を管理システムに無線伝送するに際し、監視画像の２次利用に障害を与えることなくセキュリティ性能を補償して符号化された監視画像を無線伝送する無線管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近になり、監視カメラで撮影した監視画像を管理装置に無線伝送し、監視画像を記録する一方、伝送された監視画像を分析して監視領域に異常があるか否かを判断し、異常がある場合には警報装置を稼動させる、監視センターに連絡するなどの無線式監視カメラ装置の活用がなされるようになってきた。
一方、監視画像を伝送するためには、符号化装置により符号化し情報量を圧縮して伝送する方がアナログ伝送するよりも小さな周波数帯域で、且つ高画質で伝送できるなど好ましい。その圧縮方式としてはいわゆるモーションＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）や、ＭＰＥＧ（moving picture experts group）などの符号化方式が用いられる。
無線式監視カメラ装置の無線伝送は、免許取得が不要な無線ＬＡＮシステムを用いるのが便利である。
【０００３】
特許文献１には、監視カメラのズーム、フォーカス制御と共に圧縮される監視画像の画素数や圧縮率などを管理装置側から無線制御出来るようにしたワイヤレス監視システムが開示されている。
特許文献２には、無線伝送路の状況を推定することにより送受信部で適当と判断される変調方式を選択し、その変調方式で通信を行う送受信装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９３１７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているワイヤレス監視システムでは、圧縮画像データに１画面単位でのフレーム落ちが生じた後に、例えば画像の圧縮率を低下させるようにして監視画像を伝送するため、監視画像の伝送が途切れることがある。監視画像に途切れがあると監視画像データの２次利用を十分に行うことが出来なく、信頼性の高い無線式セキュリティシステムを実現することが出来ない。
さらに、伝送路の品質は環境に応じて変化する。監視装置側には、監視カメラから送信される監視画像は、常に高品質な画質を受信されなければならない。通常は、監視装置側で受信される監視画像の品質レベルは監視装置側でしか知ることはできなく、監視カメラ側では、装置の設置場所が適当であるかどうかを、その場所にいながらにして知ることは出来ない。監視装置側から監視画像の品質レベル情報が得られない場合は、監視カメラを所定の余裕度を有する望ましい位置に設置することは出来ない。
【０００５】
また、特許文献２に開示される送受信装置は、送受信部で適当とした送信電力を選択して送受信を行う場合ではセキュリティ画像の伝送に適した送信電力が選択されない。即ち、送信電力の選択はパソコン（パーソナルコンピュータ）で用いられれるディジタルデータの送受信に適した電力に設定される。パソコンは、受信するデータに誤りがあるとその誤り部分のデータを再送要求する。最初に伝送されたデータの誤り部分を再送データで置換しデータ受信が行われる。しかし、符号化された監視画像データを連続して送信する場合では１フレーム分の画像データの一部に誤りデータが含まれると１フレーム単位でのフレーム落ちが生じてしまう。
汎用の無線ＬＡＮシステムを用い、符号化された監視カメラの画像データを高品質で長時間連続して伝送する無線監視カメラ装置を実現することはできなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、汎用の無線ＬＡＮシステムを用い、符号化された監視カメラの画像データを１画面単位でのフレーム落ちが少なく、リアルタイムでの長時間連続伝送を可能とする無線管理システムを提供することを目的とする。
さらに、監視カメラ側で、監視装置側で受信される監視画像の品質レベルを容易に得ることができ、監視装置側に高品質な監視画像を送信可能な監視カメラの設置位置情報を使用者に提示することのできる無線管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明における第１の発明は、被写体を撮影して得られるディジタル撮像画像を無線送信する第１送信部及び無線信号を受信する第１受信部を有する無線カメラ装置と、前記無線カメラ装置から送信される前記ディジタル撮像画像を受信する第２受信部及び無線信号を送信する第２送信部を有する無線監視装置とからなる無線管理システムにおいて、前記無線カメラ装置は、前記第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を前記第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を前記第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に前記第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、前記第１送信部から前記ディジタル撮像画像を送信する場合の送信電力を前記送信電力指定信号で指定される送信電力に前記不足受信電力を加算した送信電力で送信させる送信電力変更命令部とを備え、前記無線監視装置は、前記第１送信部から送信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で無線信号を送信する前記第２送信部を備えることを特徴とする無線管理システムを提供する。
第２の発明は、被写体を撮影して得られるディジタル撮像画像を無線送信する第１送信部及び無線信号を受信する第１受信部を有する無線カメラ装置と、前記無線カメラ装置から送信される前記ディジタル撮像画像を受信する第２受信部及び無線信号を送信する第２送信部を有する無線監視装置とからなる無線管理システムにおいて、前記無線カメラ装置は、前記第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を前記第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を前記第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に前記第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、前記第１送信部と前記第２受信部との間の距離をパラメータとし、前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、前記記憶部に格納される前記誤り表を基に、前記受信電力比較部で求められた前記不足受信電力を得るために必要な前記無線カメラ装置と前記無線監視装置との現状の距離に対して所定品質の前記ディジタル撮像画像を得るために必要な距離との差分に係る距離差を求め、前記距離差に係る情報を表示する補正距離表示部とを備え、前記無線監視装置は、前記第１送信部から送信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で無線信号を送信する前記第２送信部を備えることを特徴とする無線管理システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被写体を撮影して得られるディジタル撮像画像を無線送信する第１送信部及び無線信号を受信する第１受信部を有する無線カメラ装置と、前記無線カメラ装置から送信される前記ディジタル撮像画像を受信する第２受信部及び無線信号を送信する第２送信部を有する無線監視装置とからなる無線管理システムを構成するに際し、前記無線カメラ装置は、前記第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を前記第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を前記第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に前記第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、前記第１送信部から前記ディジタル撮像画像を送信する場合の送信電力を前記送信電力指定信号で指定される送信電力に前記不足受信電力を加算した送信電力で送信させる送信電力変更命令部とを備え、前記無線監視装置は、前記第１送信部から送信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で無線信号を送信する前記第２送信部を備えているので、前記無線監視装置の無線部は汎用の無線ＬＡＮシステムを用い、符号化された無線カメラ装置のディジタル撮影画像を１画面単位でのフレーム落ちが少なく、リアルタイムでの長時間連続伝送を可能とする無線管理システムを実現できる。
また、前記記憶部に格納される、前記第１送信部と前記第２受信部との間の距離をパラメータとして記述される誤り表を基に、前記受信電力比較部で求められた前記不足受信電力を得るために必要な前記無線カメラ装置と前記無線監視装置との現状の距離に対して所定品質の前記ディジタル撮像画像を得るために必要な距離との差分に係る距離差を求め、前記距離差に係る情報を表示する補正距離表示部とを備える場合では、監視カメラ側で、監視装置側で受信される監視画像の品質レベルを容易に得ることができ、監視装置側に高品質な監視画像を送信可能な監視カメラの設置位置情報を使用者に提示することのできる無線管理システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の無線管理システムの実施に係る無線セキュリティシステムについて図１〜図１３を用いて説明する。
図１は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの構成例を示すブロック図である。図２は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のＣＰＵの機能を示す図である。図３は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムのカメラ側送受信部の構成例を示す図である。図４は、本発明の実施に係る、無線装置の監視側送受信部の構成例を示す図である。図５は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のメモリに格納されるテーブル例を示す図である。図６は、本発明の実施に係る、メモリに格納される受信電力及びビット誤り率の関係を示した図である。図７は、本発明の実施に係る、画像用送信電力を求める手順を示した図である。図８は、本発明の実施に係る、無線セキュリティカメラ装置の動作をフローチャートで示した図である。図９は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの応用構成例を示すブロック図である。図１０は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムのカメラ側送受信部の応用構成例を示す図である。図１１は、本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のメモリに格納される応用テーブル例を示す図である。図１２は、本発明の実施に係る、メモリに格納される通信距離及びビット誤り率の関係を示した図である。図１３は、本発明の実施に係る、無線セキュリティカメラ装置の応用動作をフローチャートで示した図である。
【００１０】
その無線セキュリティシステムは汎用の無線ＬＡＮシステムを用い、符号化された監視カメラの画像データを１画面単位でのフレーム落ちが少なく、リアルタイムでの長時間連続伝送を可能とする無線管理システムを実現するという目的を、無線カメラ装置は、第２送信部の送信電力を指定する送信電力指定信号を第１送信部から送信し、前記第２送信部から返信される前記送信電力指定信号により指定される送信電力で送信した送信信号を第１受信部で受信することにより、前記第１送信部から前記送信電力指定信号で指定される送信電力で前記ディジタル撮像画像を送信した場合に第２受信部で受信される画像受信電力を推定する受信電力推定部と、前記第１送信部と前記第２受信部との間の距離をパラメータとし、前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される前記ディジタル撮像画像のビット誤り率と前記第１送信部から送信され前記第２受信部で受信される画像受信電力との関係を示す誤り表を格納する記憶部と、前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された画像受信電力で前記ディジタル撮像画像を受信する場合のビット誤り率と、所定品質の前記ディジタル撮像画像を受信するために必要なビット誤り率との関係から必要となる受信電力に対する不足分である不足受信電力を求める受信電力比較部と、前記第１送信部から前記ディジタル撮像画像を送信する場合の送信電力を前記送信電力指定信号で指定される送信電力に前記不足受信電力を加算した送信電力で送信させる送信電力変更命令部とを備えるようにして実現した。
さらに、監視カメラ側で、監視装置側で受信される監視画像の品質レベルを容易に得ることができ、監視装置側に高品質な監視画像を送信可能な監視カメラの設置位置情報を使用者に提示することのできる無線セキュリティシステムを、前記記憶部に格納される前記誤り表を基に、前記受信電力比較部で求められた前記不足受信電力を得るために必要な前記無線カメラ装置と前記無線監視装置との現状の距離に対して所定品質の前記ディジタル撮像画像を得るために必要な距離との差分に係る距離差を求め、前記距離差に係る情報を表示する補正距離表示部とを備えるようにして実現した。
【００１１】
無線セキュリティシステムの構成について述べる。
図１に示す無線セキュリティシステムは、撮像部１１、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１２、画像符号化部１３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４、メモリ１５、カメラ側送受信部１６、及び内部バス１９よりなる無線セキュリティカメラ装置１と、監視側送受信部２１を有する無線装置２と、有線ＬＡＮ２９と、有線ＬＡＮ処理部３１、ＣＰＵ３２、メモリ３３、ディスプレイコントローラ３４、画像復号化部３５、ハードディスク３６、解析部３７、及び内部バス３９よりなる監視装置３と、ディスプレイ４１とより構成される。カメラ側送受信部１６にはアンテナ１８が接続される。監視側送受信部２１にはアンテナ２８が接続される。
図２に示すＣＰＵ１４は、ＡＰ（Access Point）受信電力推定機能１４１、初期設定処理機能１４２、送信電力変更命令機能１４３、送信電力検出機能１４４、画像データ用受信電力比較機能１４５、及び外部からの誤り許容通知確認機能１４６を有する。
図３に示すカメラ側送受信部１６は、ＭＡＣ（Media Access Control）処理器１６１と、ベースバンド処理機能１６２ａに加えて受信電力計測機能１６２ｂ及び送信電力変更機能１６２ｃを有するベースバンド処理器１６２と、無線周波処理器１６３とより構成される。
図４に示す監視側送受信部２１は、ＭＡＣ処理器２１１と、ベースバンド処理機能２１２ａを有するベースバンド処理器１６２と、無線周波処理器２１３とより構成される。
図５に示すＲＡＭ１５には画像データ用受信電力比較用参照テーブル１５１及び非セキュリティモードマーク１５２の記憶領域がある。
【００１２】
無線セキュリティカメラ装置の動作について述べる。
まず、無線セキュリティカメラ装置１は無線装置２の監視側送受信部２１で受信される受信電力と受信信号のビット誤り率の関係を、伝送距離をパラメータとし、送信電力、受信電力、ビット誤り率の関係として得てメモリ１５に記憶する。
【００１３】
次に、ＣＰＵ１４は、無線装置２の監視側送受信部２１に対してビーコンの送信を依頼する。カメラ側送受信部１６は、監視側送受信部２１から所定の送信電力で送信されるビーコンの受信電力を計測し、計測結果をＣＰＵ１４に伝送する。ＣＰＵ１４は監視側送受信部２１から送信されたビーコンの送信電力と受信電力の関係から、カメラ側送受信部１６から所定の電力で送信される信号が監視側送受信部２１で受信される受信電力を推定する。それは、空間伝送路を介して行われる送信側と受信側との間に、送受信の可逆性が存在することを利用している。
【００１４】
監視側送受信部２１で推定された受信電力を、メモリ１５に記憶されている受信電力参照テーブルと比較し、監視側送受信部２１で受信される信号のビット誤り率を推定する。推定された受信信号のビット誤り率を基に、セキュリティ目的の品質を確保して監視画像が送信可能であるか否かを検出する。送信可能であるとして検出された場合は撮像部１１から出力され、画像符号化部１３で符号化された符号化信号はカメラ側送受信部１６から所定の電力で送信される。
推定された受信信号のビット誤り率により、セキュリティ目的の監視画像が送信可能でないとして検出された場合には、ＣＰＵ１４はカメラ側送受信部１６から送信される電力を変更して、所定の受信信号のビット誤り率を確保する送信が可能かを検出する。送信可能な電力がある場合に、カメラ側送受信部１６は送信電力を変更して符号化信号を監視側送受信部２１に送信する。
【００１５】
監視側送受信部２１は送信された信号を受信して符号化信号を得、得られた符号化信号を監視装置３に有線ＬＡＮ２９を介して伝送する。監視装置３の画像復号化部３５は、有線ＬＡＮ処理部３１を介して得られた符号化信号を復号化して監視画像を得る。ディスプレイコントローラ３４は監視画像を所定のフォーマットの信号形式でディスプレイ４１に送り、監視画像を表示させる。監視画像はハードディスク３６に記録される。解析部３７は、伝送された監視画像の動き解析やパターン認識などにより監視領域に異常が発生したか否かを判断する。異常発生時には監視領域の出口の扉をロックしたり、異常情報を警備センターや使用者に連絡する。受信信号のビット誤り率が所定値以下であれば、無線セキュリティカメラ装置１は送信された監視画像を基に上記の異常時に対応した動作を行うことができる。
【００１６】
受信信号のビット誤り率が所定値を超え、誤りデータが受信される場合は符号化された監視画像を正常に復号化することはできない。有線ＬＡＮ処理部３１はカメラ側送受信部１６にエラーデータの再送を要求する。しかし、再送要求は連続して送信されるフレーム単位の符号化画像の送信後に行われるため、誤りデータが再送されるまでには所定の時間を要する。リアルタイム性が失われる。異常時に対応した動作を行うことが出来なくなる。セキュリティ目的の監視画像の送信は所定の受信信号のビット誤り率以下で送信される必要がある。
監視側送受信部２１において、セキュリティ目的の品質で画像が受信可能な送信電力を確保できない場合などは、無線セキュリティカメラ装置１の図示しない表示部に、無線装置２との通信条件の良い場所に移動するように移動要求を表示する。セキュリティ品質が確保できていないことの表示は、例えば警告ランプの点滅、あるいは警告音により通知する。通信条件が改善された後に監視側送受信部２１の受信電力の計測を再度実行する。但し、使用者によりセキュリティ目的の監視画像を送信しなく、単に、撮像部で撮影された画像のみの送信を行えば良いとされる設定が図示しない操作部で行われた場合は、セキュリティ目的の監視を行っていないことを示す非セキュリティマークを表示しつつ撮影画像の送信を行う。セキュリティ目的でない画像は、例えば1分に数回のブロックノイズが生じたり、通信路の状況により時々画像がフリーズするなどの不安定な画像となる。被写体の確認程度は可能であるが、受信される画像を分析してセキュリティ面での異常であるとした検出を行うことは出来ない。
【００１７】
次に、詳細に説明する。
図２を参照し、ＣＰＵ１４について述べる。
ＣＰＵ１４は無線セキュリティカメラ装置１の動作制御を行う回路部である。
まず、初期設定処理機能１４２は、無線セキュリティカメラ装置１の電源投入時などに、無線装置２の監視側送受信部２１に対してビーコンの送信要求を発行する。そのビーコンは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１（Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11 activities）に規定されるビーコンである。監視側送受信部２１から送信されるビーコンは所定の送信電力で送信される。ＣＰＵ１４はカメラ側送受信部１６で受信されたビーコンの受信電力の情報を得る。
ＡＰ受信電力推定機能１４１は、監視側送受信部２１が所定の電力で送信する信号と、カメラ側送受信部１６で受信される受信電力の関係から、カメラ側送受信部１６に設定されている送信電力値で送信した場合の監視側送受信部２１で受信される受信電力を推定する。
【００１８】
画像データ用受信電力比較機能１４５は、推定された受信電力をメモリ１５に記憶される受信電力参照テーブルと比較し、受信信号のビット誤り率を推定する。送信電力検出機能１４４は推定された受信信号のビット誤り率がセキュリティ目的監視画像を送信するのに適しているかを検出する。送信電力が不足であると判断された場合には、送信電力を増強可能であるかを検出する。増強可能である場合は、増強された送信電力で所定の受信信号のビット誤り率が得られるかを検出する。送信電力を増強して所望の受信信号のビット誤り率が得られる場合に、送信電力検出機能１４４は送信電力検出信号を生成する。送信電力検出信号が生成された場合に、送信電力変更命令機能１４３はカメラ側送受信部１６に対して現在設定されている送信電力の変更を命令する。
送信電力検出機能１４４は、セキュリティ目的監視画像を送信するための送信電力が確保できないとして検出した場合にセキュリティ目的の監視画像を送信できないことを使用者に通知する。使用者により、セキュリティ目的の監視を行わずに、撮像部で撮影された画像のみの送信を行うとする設定がなされた場合には、外部からの誤り許容通知確認機能１４６は非セキュリティマークを撮影画像に多重表示させ、撮影された画像の送信を行わせる。
【００１９】
図３を参照してカメラ側送受信部について述べる。
まず、送信処理について述べる。
同図に示すカメラ側送受信部１６のＭＡＣ処理器１６１は、カメラ側送受信部１６から送信される信号をＩＥＥＥ８０２．１１に準拠させて送信するためのＭＡＣヘッダを付加した送信用フレームデータを生成する。ベースバンド処理器１６２のベースバンド処理機能１６２ａは送信用フレームデータを多値の信号点を定義する実数軸及び虚数軸で定義されるＩＱ平面への割り付けを行う。多値の信号点としては、例えば４つの信号点を定義するＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）、１６の信号点を定義する１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４の信号点を定義する６４ＱＡＭ、及び２５６の信号点を定義する２５６ＱＡＭなどがある。送信電力変更機能１６２ｃは、予め設定されている送信電力を、ＣＰＵ１４の送信電力変更命令機能１４３により変更命令が出された場合に、予め設定されている送信電力を命令された送信電力に変更させる機能である。ベースバンド処理機能１６２ａは所定の多値数により信号点の割り付けを行う。次に、ＩＦＦＴ（Inverse fast Fourier transform；逆高速フーリエ変換）を行ってＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）の送信用ベースバンド信号を生成する。無線周波処理器１６３は送信用ベースバンド信号を送信用高周波信号に周波数変換して高周波信号を生成する。高周波信号はアンテナ１８から変更された送信電力で送信される。
【００２０】
受信処理について述べる。
アンテナ１８は無線装置２などから送信された高周波信号を取得する。無線周波処理器１６３は高周波信号を周波数変換してベースバンド信号を生成する。受信電力計測機能１６２ｂは生成されたベースバンド信号の信号レベルを基に、無線周波処理器１６３に入力される信号のレベル、即ち受信電力を計測する。受信電力は、ＣＰＵ１４からの要求に応じて計測された受信電力の情報をＣＰＵ１４に伝送する。ベースバンド処理機能１６２ａは無線周波処理器１６３で生成されたベースバンド信号のＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理を行い、フレームデータを得る。ＭＡＣ処理器１６１はフレームデータから送信されたビーコン等に係る情報信号を得る。
【００２１】
図４を参照して監視側送受信部２１について述べる。監視側送受信部２１は市場に供給されている無線ＬＡＮ処理に変更を加えることなくそのまま用いる。
従って、監視側送受信部２１は、カメラ側送受信部１６に比して受信電力計測機能や送信電力を外部から強制的に指定された値に変更する送信電力変更機能を有していない。仮に受信電力計測機能を有している場合であっても、その機能は製造者の検査時に用いる機能であり、例えば監視装置３のＣＰＵ３２は、有線ＬＡＮ処理部３１及び有線ＬＡＮ２９を介して受信される信号の受信電力情報を取得することができない。従って、上記のＡＰ受信電力推定機能１４１が無線周波処理器２１３での受信電力を推定して得るようにしている。
【００２２】
図５〜図７を参照して、メモリ１５に格納されるデータについて述べる。
図５に示すメモリ１５には、ＣＰＵ１４を実行させるコンピュータプログラム、及び演算中のデータが記憶させると共に、画像データ用受信電力比較用参照テーブル１５１や非セキュリティモードマークが記憶される。
【００２３】
図６に示す伝送距離をパラメータとし、送信電力、受信電力に対するビット誤り率特性は、無線装置２の監視側送受信部２１を予め測定して得られた特性である。同図に示す特性は通信距離が１０ｍ、３ｍの特性である。通信距離と送信電力の関係から受信電力が求められ、求められた受信電力に対応してビット誤り率が求められる。図に示す受信電力に対応したビット誤り率の関係を基にテーブルを作成し、そのテーブルを画像データ用受信電力比較用参照テーブル１５１としてメモリ１５に格納する。なお、所定のビット誤り率に対するパソコン用データ、画像用データの要求レベルは通信距離が大きい場合はマルチパス歪の量も大きくなり、ビット誤り率も増加するので、通信距離の大きさに応じより大きな受信電力が必要とされる。
パソコン同士が通信をしながらデータ交換するのに必要なビット誤り率は１０-9程度である。それは、パケット化されて送信されるデータのサイズが画像データを送信するよりも小さく、誤りデータが生じた場合に再送要求により誤りデータ部分のみを短時間に得ることができるからである。
画像データを送信する場合にはパケット化されるデータサイズも大きく、１フレームのデータが連続して送信される。そのフレーム画像データ中に誤りデータが含まれると画像が正常に復号化できなく、また誤りデータの再送信もフレームデータ送信後になされるため復号化画像を得るまでに所定の時間を必要とする。さらに、復号化画像はセキュリティ目的で分析されるため復号時間の遅延は許容できない。そこで、セキュリティ目的監視画像伝送のビット誤り率はパソコン同士の通信に比して例えば２桁ほど小さな１０-11程度が必要となる。
【００２４】
図７に示す画像用送信電力を求める手順は、ＣＰＵ１４の送信電力検出機能１４４及び画像データ用受信電界強度比較機能１４５でなされる送信電力設定の手順である。パソコン用データを送信するために設定された送信電力を、セキュリティ目的監視画像を送信するための送信電力に設定変更するための手順である。その手順はＣＰＵ１４を実行させるためのプログラムソフトとしてメモリ１５に蓄積される。
【００２５】
まず、手順１でＡＰ受信電力推定機能１４１より推定されて得られた受信電力よりカメラ側送受信部１６と監視側送受信部２１との間の通信距離を求める。手順２では求められた通信距離におけるパソコン用の要求レベルと画像用要求レベルとのレベル差を求める。手順３ではパソコン用送信電力として最適化された送信電力にレベル差を加算した電力を新たなセキュリティ目的監視画像用送信電力として求める。手順４で、送信電力変更命令機能１４３を介して、セキュリティ目的の監視画像送信用電力をカメラ側送受信部１６に対して新たに設定させる。
【００２６】
図８を参照して無線セキュリティカメラ装置設置時の信号の流れについて述べる。
まず、Ｓ（ステップ）７１で、無線セキュリティカメラ装置１のＣＰＵ１４は、カメラ側送受信部１６を介して無線装置２にビーコンの送信を要求し、無線装置２から送信されたビーコンの受信電力を計測する。Ｓ７２で計測された受信電力の情報を基に無線装置２での受信電力を推定する。Ｓ７３で、推定された受信電力と画像データ用受信電力とを比較し、セキュリティ目的の監視画像を送信するために用いる画像送信用送信電力を求める。Ｓ７４で、求められた送信電力で送信可能か否かを検出する。新たな送信電力で送信できないとして検出された場合はＳ７５で、ＣＰＵ１４から画像データ送信不可信号を生成し、カメラ側送受信部１６から無線装置２、及び監視側送受信部２１を介して監視装置３に送信すると共に、無線セキュリティカメラ装置１の図示しない表示部に監視を目的としない撮影画像を送信するか否かの画面を表示する。Ｓ７６で撮影画像を送信する送信方法が選択された場合は設置作業を終了させる。
【００２７】
Ｓ７７では、撮影画像を送信するが選択されない場合に、無線セキュリティカメラ装置を通信状態の良い場所に移動して設置させるための画面を表示する。Ｓ７８で、所定時間待機し、所定時間経過後に再度Ｓ７１からの処理を繰り返す。
Ｓ７４で、セキュリティ目的の監視画像を送信するための最適な送信電力が存在するとして検出された場合には、Ｓ８１でＣＰＵ１４は送信電力変更要求情報を生成する。Ｓ８２で、カメラ側送受信部１６はＣＰＵ１４からの送信電力変更命令を基にカメラ側送受信部１６の送信電力を新たな送信電力に変更し、無線セキュリティカメラ装置１の設置作業を終了する。
【００２８】
以上のように、本実施例で示した無線セキュリティシステムによれば、無線セキュリティカメラ装置１から２次信号の電力で送信した場合の監視装置側の監視側送受信部２１で受信される受信電力を推定する受信電力推定機能部１４１と、通信距離をパラメータとした前記監視装置３で受信される受信電力とディジタル撮像画像のビット誤り率との関係を示す誤り表を格納する記憶部１５１と、前記誤り表に基づいて、前記受信電力推定部で推定された前記受信電力が前記監視装置３の側に送信するのに適しているかどうかを判定して、送信に適するように前記無線セキュリティカメラ装置の送信部から前記ディジタル撮像画像を出力させる制御部１４と、を有する無線セキュリティカメラ装置１を備えるようにして、無線セキュリティシステムは汎用の無線ＬＡＮシステムを用い、符号化された監視カメラの画像データを１画面単位でのフレーム落ちが少なく、リアルタイムでの長時間連続伝送を可能とする無線セキュリティシステムを実現した。
【００２９】
≪応用例≫
無線セキュリティシステム応用例について述べる。
本応用例で示す無線セキュリティシステムは、セキュリティ目的の監視画像を送信するに際し、無線装置の側で十分な受信電力が得られない場合に、無線セキュリティカメラ装置に対して無線装置の側へ移動すべき距離情報を提示する機能を有す無線セキュリティシステムである。前述の無線セキュリティシステムと同一の機能部分については同一符号を付し、説明を省く。
【００３０】
無線セキュリティシステム応用例の構成について述べる。
図９に示す無線セキュリティシステムは図１に示した無線セキュリティシステムに比し、無線セキュリティカメラ装置１の代わりに無線セキュリティカメラ装置１ａが備えられている点で異なっている。セキュリティカメラ装置１ａはセキュリティカメラ装置１に比し、警告ランプ部１７が多く備えられている点、ＣＰＵ１４の代わりにＣＰＵ１４ａが、メモリ１５の代わりにメモリ１５ａが備えられている点で異なっている。
図１０に示すＣＰＵ１４ａは、図２に示したＣＰＵ１４に比しセキュリティモード境界迄の距離通知機能１４７が多く備えられている。
図１１に示すメモリ１５ａには、ＣＰＵ１４ａを駆動するコンピュータプログラムが格納されており、図５に示したメモリ１５に比し、セキュリティモード境界迄の距離参照テーブル１５３が多く備えられている。
【００３１】
無線セキュリティシステム応用例の動作について述べる。
図９の無線セキュリティカメラ装置１ａに設けられる警告ランプ部１７は、無線装置の側へ移動すべき距離情報を示すランプである。図９に示す無線セキュリティカメラ装置１ａのＣＰＵ１４ａは、セキュリティ目的監視画像を送信するのに必要な送信電力に対する不足電力、又は余裕のある送信電力を無線装置２までの距離に換算し、警告ランプ部１７に表示させる。その表示は、例えば、セキュリティ目的の監視画像を送信可能な領域の境界までの位置に対し、例えば境界から３ｍ外側にある場合には、その距離情報を警告ランプ部１７に表示させる。例えば、警告ランプ部１７が５秒消灯後に１秒間隔で３回点滅する表示を繰り返す場合は、３ｍ無線装置側に移動すれば境界に達することを示す。そこで５ｍ領域の中心方向に移動すると、セキュリティ目的の監視画像を送信するために２ｍの余裕を有する。警告ランプ部１７は、５秒点灯後に１秒間隔で２回点滅する表示を繰り返し、領域の境界まで２ｍの余裕があることを表示する。無線セキュリティカメラ装置１ａの設置者は、警告ランプ部１７の表示を基に監視画像を送信可能な領域内に無線セキュリティカメラ装置１ａを設置できる。
【００３２】
図１０〜図１２を参照し、セキュリティモード境界迄の距離通知機能について述べる。
図１０に示すＣＰＵ１４ａのセキュリティモード境界迄の距離通知機能１４７は、無線セキュリティカメラ装置１ａがセキュリティ目的の監視画像を送信可能な領域内に位置させるための、領域の境界までの距離情報を求める。
図１１に示すメモリ１５ａのセキュリティモード境界迄の距離参照テーブル１５３には、画像データ用受信電界強度比較用参照テーブル１５１を基に作成された距離参照テーブルが格納されている。
【００３３】
図１２は、無線セキュリティカメラ装置１ａのカメラ側送受信部１６から所定の送信電力で送信し、無線装置２の監視側送受信部２１で受信される受信電力を、無線セキュリティカメラ装置１ａと無線装置２との間の通信距離をパラメータとして求めた特性である。標準的な通信距離におけるビット誤り率は受信電力により与えられる。同図に示す特性の場合では、例えば送信電力を（１）１０ｄＢｍとした場合に、（２）−７７ｄＢｍの受信電力を与える距離は（３）７ｍであり、無線ＬＡＮ処理部２１を中心とする半径７ｍの領域がセキュリティ目的の監視画像を送信可能な領域となる。そして、ＡＰ受信電力推定機能１４１による推定電力が（４）−８０ｄＢｍであるとして推定された場合には、無線ＬＡＮ処理部２１までの距離は（５）１０ｍであると判定できるため、無線セキュリティカメラ装置１ａは境界の外（６）３ｍの位置にいると判定される。ＣＰＵ１４ａは、警告ランプ部１７に、無線セキュリティカメラ装置１ａがセキュリティモード境界の３ｍ外側にあることを示す表示を行わせる。
【００３４】
図１３を参照して無線セキュリティシステム応用例の流れについて説明する。
Ｓ７４で、セキュリティ目的の監視画像を送信するための最適な送信電力が存在するとして検出され、Ｓ８１でＣＰＵ１４が送信電力変更要求情報を生成すると共に、Ｓ９２において、ＣＰＵ１４のセキュリティモード境界迄の距離通知機能１４７でセキュリティモード境界迄の距離データを生成し、生成された距離データを警告ランプ部１７に表示させる。その後、Ｓ８２での送信電力変更命令により無線ＬＡＮ処理部の送信電力を変更する。Ｓ９２での表示により、無線セキュリティカメラ装置１ａが無線装置２の側に移動された場合には次のＳ７１からのステップにおいて、変更した送信電力を元に戻した送信がなされるように設定される。
Ｓ７４で、新たな送信電力で送信できないとして検出され、Ｓ７５でＣＰＵ１４から画像データ送信不可信号を生成し、Ｓ７６で撮影画像を送信する送信方法が選択されない場合には、Ｓ９１で外部蓄積装置用アクセスポイントまでの距離の短縮依頼、及びセキュリティモードまでの距離データを警告ランプ部で表示する。Ｓ７８で、所定時間待機し、所定時間経過後に再度Ｓ７１からの処理を繰り返す。無線セキュリティカメラ装置１ａが表示された距離の分だけ無線装置２の側に移動された場合には、Ｓ７４で求められた送信電力での送信が可能となる。
【００３５】
以上、送信電力と受信電力の関係から通信距離を求め、セキュリティ目的監視画像を伝送するために必要とされる受信電力が得られるように通信距離を可変させる機能を有する無線セキュリティカメラ装置１ａについて述べた。なお、通信距離が、例えば１０ｍを超える場合には空間伝送路中で生じるマルチパス歪も増加する。所望のビット誤り率を得るために、より大きな受信電力が必要とされる。ＣＰＵ１４ａには、計測された距離に対する受信電力の補正機能も併せ持たせる。
無線通信では、周囲環境の変化により予期しないレベルの受信電力の減衰が起きることがある。通信距離が長い場合には、より小さなビット誤り率を確保出来る位置に無線セキュリティカメラ装置を設置するのが好ましい。
そして、無線セキュリティカメラ装置１、１ａは、監視側送受信部２１で受信されている受信電力の情報を得ずして、所望の受信電力を得られる位置に設置できる。特に、有線ＬＡＮ２９に接続される監視装置３が遠隔地にある場合であっても、遠隔地における画像データの乱れを監視することなく所望の位置に設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のＣＰＵの機能を示す図である。
【図３】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムのカメラ側送受信部の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施に係る、無線装置の監視側送受信部の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のメモリに格納されるテーブル例を示す図である。
【図６】本発明の実施に係る、メモリに格納される受信電力及びビット誤り率の関係を示した図である。
【図７】本発明の実施に係る、画像用送信電力を求める手順を示した図である。
【図８】本発明の実施に係る、無線セキュリティカメラ装置の動作をフローチャートで示した図である。
【図９】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの応用構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムのカメラ側送受信部の応用構成例を示す図である。
【図１１】本発明の実施に係る、無線セキュリティシステムの要部のメモリに格納される応用テーブル例を示す図である。
【図１２】本発明の実施に係る、メモリに格納される通信距離及びビット誤り率の関係を示した図である。
【図１３】本発明の実施に係る、無線セキュリティカメラ装置の応用動作をフローチャートで示した図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    無線セキュリティカメラ装置
２    無線装置
３    監視装置
１１    撮像部
１２    Ａ／Ｄ変換部
１３    画像符号化部
１４    ＣＰＵ
１５    メモリ
１６    カメラ側送受信部
１７    警告ランプ部
１８    アンテナ
１９    内部バス
２１    監視側送受信部
２８    アンテナ
２９    有線ＬＡＮ
３１    有線ＬＡＮ処理部
３２    ＣＰＵ
３３    メモリ
３４    ディスプレイコントローラ
３５    画像復号化部
３６    ハードディスク
３７    解析部
３９    内部バス
４１    ディスプレイ
１４１    ＡＰ受信電力推定機能
１４２    初期設定処理機能
１４３    送信電力変更命令機能
１４４    送信電力検出機能
１４５    画像データ用受信電力比較機能
１４６    外部からの誤り許容通知確認機能
１４７    セキュリティモード境界迄の距離通知機能
１５１    画像データ用受信電力比較用参照テーブル
１５２    非セキュリティモードマーク
１５３    セキュリティモード境界迄の距離参照テーブル
１６１    ＭＡＣ処理器
１６２    ベースバンド処理器
１６２ａ    ベースバンド処理機能
１６２ｂ    受信電力計測機能
１６２ｃ    送信電力変更機能
１６３    無線周波処理器
２１１    ＭＡＣ処理器
２１３    無線周波処理器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007116654.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2007116654.tif 000013
【図１２】
2007116654.tif 000014
【図１３】
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