無線監視システム
【課題】無線監視システムにおいて、安価な構成で、モニタ装置と複数のカメラ装置との間で高感度かつ高速な通信を行う。
【解決手段】通信待受モードにおいては、フェーズドアレイアンテナ３０を無指向状態とする共に、狭帯域フィルタ３５ａを用いてＳＮ比を向上させて受信感度を高める。高速通信モードにおいては、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２Ａの方向に合わせてアンテナ特性を高感度化すると共に、広帯域フィルタ３５ｂを用いて、高速通信を行う。
【解決手段】通信待受モードにおいては、フェーズドアレイアンテナ３０を無指向状態とする共に、狭帯域フィルタ３５ａを用いてＳＮ比を向上させて受信感度を高める。高速通信モードにおいては、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２Ａの方向に合わせてアンテナ特性を高感度化すると共に、広帯域フィルタ３５ｂを用いて、高速通信を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に無線通信可能なカメラ装置とモニタ装置を用いた無線監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から戸建や集合住宅等の住宅内、又は事業所等の非住宅内で侵入者や不審者等を監視する監視システムにおいては、カメラ装置の設置の便宜を図るために、カメラ装置とモニタ装置の相互間において無線通信により画像データ等を送受信する無線監視システムが使用されている。例えば、特許文献１には、カメラ装置の周辺に無線センサを配置し、相互に無線通信することにより、親機であるモニタ装置と無線センサとの通信を廃して、モニタ装置の負荷を軽減する無線監視システムが示されている。
【０００３】
カメラ装置とモニタ装置との間の通信においては、長距離通信を可能とするために、通常、スペクトラム拡散やＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）などの複雑な変復調方式を用いたり、誤り訂正符号などを追加したりしていた。
【特許文献１】特開２００４−１２８６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらスペクトラム拡散やＯＦＤＭなどの変復調方式はシステム構成が複雑になりコストが増大してしまうという課題があり、また誤り訂正符号は使用可能な周波数帯域が限られている無線伝送において伝送速度の上限を高くできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡素でかつ安価な構成でありながらも、カメラ装置とモニタ装置との間で高感度かつ高速な通信を行うことができる無線監視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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像のデータを無線により送信する送信手段とを有し、特定の場所に設置される複数のカメラ装置と、前記カメラ装置の送信手段から送信された無線信号を受信するための複数のアンテナ及び該アンテナの指向性を変更するための位相変更手段を有するフェーズドアレイアンテナと、このフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号を復調する信号復調手段と、この信号復調手段によって復調された信号にフィルタをかけるフィルタ手段と、このフィルタ手段を通過した信号に基づいて画像を表示する表示手段と、前記位相変更手段、信号復調手段、フィルタ手段及び表示手段を制御する制御手段とを有するモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、前記フィルタ手段は、第１帯域の信号を通過させる第１帯域フィルタと、前記第１帯域よりも広い第２帯域の信号を通過させる第２帯域フィルタとを有し、いずれかのフィルタを択一的に選択可能であり、前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を記憶し、通常の通信待受モードにおいて、前記フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第１帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、該通信許可要求信号を送信したカメラ装置の方向に前記フェーズドアレイアンテナの指向性を合わせるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第２帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、高速通信モードで画像データを受信することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線監視システムにおいて、新たなカメラ装置が設置されたとき、前記制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記カメラ装置は、加速度センサを有し、この加速度センサによって該カメラ装置の移動が検知されたとき、該カメラ装置は該カメラ装置の移動後の方向を記憶させるための信号を前記モニタ装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定してその累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に前記所定の閾値を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、直近の所定複数回の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、制御手段は、通常の通信待受モードにおいて、フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように位相変更手段を制御する。これにより、通信エリア内の全方位において複数のカメラ装置からの通信を待ち受けることができる。このとき、制御手段が第１帯域フィルタを選択するようにフィルタ手段を制御するので、信号復調手段によって復調された信号に混入しているノイズを効果的に除去することができ、受信感度を高めてカメラ装置との通信距離を長距離化することができる。
【００１７】
一方、いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、制御手段は、フェーズドアレイアンテナの指向性を該カメラ装置の方向に合わせるように位相変更手段を制御するので、該カメラ装置から送信されフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を高めることができる。これにより、複雑なシステム構成を必要とする変復調方式を用いることなく、カメラ装置との通信距離を長距離化することができる。このとき、制御手段が第２帯域フィルタを選択するようにフィルタ手段を制御するので、カメラ装置との間で広帯域の電波を用いて高速な通信を行えるようになる。これにより、例えばカメラ装置で撮像した分解能の高い（高解像度かつ高フレームレート）動画を高いビットレートで送受信することができ、従来は曖昧であった画像の細部をより正確に把握することが可能となる。つまりモニタ装置は、アンテナの指向性とフィルタ手段を制御することにより、モニタ装置の全方位のいずれかにある複数のカメラ装置に対して受信感度を劣化させることなく通信することを可能にすることができる。
【００１８】
また、請求項２の発明によれば、制御手段が、複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶しているので、システムの管理が容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、いずれかのカメラ装置が設置されたとき、制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶するので、カメラ装置の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、システムの管理がさらに容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、制御手段が、いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行するので、請求項３の発明と同様に、カメラ装置の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、カメラ装置に設けられている加速度センサによってカメラ装置の移動が検知されたとき、制御手段が該カメラ装置の移動後の方向を再度記憶するので、カメラ装置を移動させた場合に、その方向を迅速かつ自動的に制御手段に記憶させることが可能となる。これにより、フェーズドアレイアンテナの指向性を最適な状態で維持でき、カメラ装置との通信エリアを確保することができるようになる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、制御手段が、いずれかのカメラ装置から送信されフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置が移動されたと判断し、その方向を再度記憶する。これにより、フェーズドアレイアンテナの指向性を最適な状態で維持でき、低コストでカメラ装置との通信エリアを確保することができようになる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の累計加算平均値に基づいて制御手段がカメラ装置毎に所定の閾値を算出するので、上記閾値を各カメラ装置及びモニタ装置の設置環境に適切に対応したものとすることができる。これにより、固定された閾値を用いる場合と比較して、カメラ装置の移動の判断をより正確に行えるようになる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、制御手段が直近の所定複数回の累計加算平均値と所定の閾値とを比較してカメラ装置の移動を判断するので、例えばカメラ装置の前を人が横切ったとき等、一時的に無線信号の受信強度が低下した場合にはカメラ装置が移動されたとはみなさない。これにより、カメラ装置の移動の判断をより一層正確に行えるようになる。
【００２５】
請求項９の発明によれば、制御手段がフェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら受信した無線信号の受信強度を検知し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として制御手段が記憶するので、カメラ装置の方向が自動的に制御手段に記憶される。これにより、システムの管理がより一層容易なものとなり、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２６】
請求項１０の発明によれば、制御手段が受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向をカメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了するので、短時間で効率よくカメラ装置の方向を設定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施形態１）
本発明の一実施形態による無線監視システムについて図面を参照して説明する。図１は住居等の設備として備え付けられる無線監視システムを示している。無線監視システム１は、複数のカメラ装置２と、各カメラ装置２によって撮像された画像を表示するモニタ装置３等によって構成されている。各カメラ装置２とモニタ装置３とは、同一の周波数チャンネルを用いて無線によって相互に通信可能である。
【００２８】
カメラ装置２は、画像を撮像して電子データとして出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子（撮像手段）２１と、撮像素子２１が撮像した画像の電子データ等を無線により送受信する送受信部（送信手段）２２等を有している。カメラ装置２は、例えば住居等の要所に設置される。
【００２９】
モニタ装置３は、フェーズドアレイアンテナ（位相配列アンテナ）３０、送受信切替スイッチ３３、受信部３４、フィルタ部３５、送信部３６、ベースバンド処理部３７、表示部３８、制御部（制御手段）３９等によって構成されている。フェーズドアレイアンテナ３０は、例えば、平面上に配列された複数のアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．及びそれらに対応する位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．等を有し、各アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の放射する電波の位相を変換（移相）することによってその指向性を変更し、各カメラ装置２の送受信部２２との間で無線信号を送受信する。各アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の放射する電波の位相は、位相変換部３２によって変換される。送受信切替スイッチ３３は、制御部３９から出力された制御信号に応じてモニタ装置３の送受信動作を切り替える。受信部３４は、フェーズドアレイアンテナ３０を介して電波を受信するチューナ３４ａと、チューナ３４ａによって受信された信号を復調する受信復調部（信号復調手段）３４ｂ等を有している。なお、フェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．及び位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．は、適宜増減可能である。基本原理として、アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の本数を増やすことによりフェーズドアレイアンテナ３０の指向性が高まる傾向にあるため、高い指向性が必要な場合はアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の本数を増やせばよい。
【００３０】
フィルタ部３５は、受信復調部３４ｂによって復調された受信ベースバンド信号の不要成分にフィルタをかけ、受信感度を高める。フィルタ部３５は、比較的狭い第１帯域の受信ベースバンド信号を通過させる狭帯域フィルタ（第１帯域フィルタ）３５ａと、第１帯域よりも広い第２帯域の受信ベースバンド信号を通過させる広帯域フィルタ（第２帯域フィルタ）３５ｂとを有し、制御部３９から出力された制御信号に応じていずれかのフィルタを択一的に選択可能に構成されている。すなわち、狭帯域フィルタ３５ａ及び広帯域フィルタ３５ｂは、フィルタ部３５に設けられているフィルタ切り替えスイッチ（図示せず）にて選択される。送信部３６は、送受信切替スイッチ３３、位相変換部３２及びフェーズドアレイアンテナ３０を介してカメラ装置２に信号を送信する。ベースバンド処理部３７は、送受信するベースバンド信号を処理する。表示部３８は、ベースバンド処理部３７によって処理された信号に基づいて画像を表示する。より具体的には、いずれかのカメラ装置２によって撮像された画像が表示部３８に表示される。制御部３９は、モニタ装置３の上記各部の制御を司る。制御部３９は、各カメラ装置２が設置されている方向を記憶しており、その方向に合わせてフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を制御する。
【００３１】
図２はフェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの配置を、図３は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をそれぞれ示している。本実施形態においては、アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄとして４本の半波長ダイポールアンテナを適用している。アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、通信に用いる電波の波長をλとすると、図２（ｂ）に示すように平面視で一辺がλ／４の正方形の頂点に、正方形の平面に垂直に配置されている。上述のごとくアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを配置し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．によって移相を行うことにより、Ｘ−Ｙ平面上のアンテナ指向性を制御することができる。
【００３２】
図２（ｂ）中、Ａ方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせたときのフェーズドアレイアンテナ３０の指向性パターンを図３（ａ）に、Ｄ方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせたときのフェーズドアレイアンテナ３０の指向性パターンを図３（ｂ）にそれぞれ示している。フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせた方向の利得が最も高くなり、その周辺領域の利得も高められている。
【００３３】
図４は、各カメラ装置２とモニタ装置３との通信状態とフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を示している。モニタ装置３は、通常の通信待受モードと高速通信モードで動作する。通常の通信待受モードとは、いずれかのカメラ装置２からの通信開始を待ち受けているモードである。高速通信モードとは、通信を開始したカメラ装置２との間で画像データ等を高速に通信するモードである。
【００３４】
通常の通信待受モードにおいては、図４（ａ）に示すように、制御部３９は、いずれのカメラ装置２とも通信可能なように、フェーズドアレイアンテナ３０を無指向状態となるように制御する。また、このとき、制御部３９は、狭帯域フィルタ３５ａを選択するように制御し、受信ベースバンドフィルタを狭帯域としている（通常待受状態）。これは、カメラ装置２からの通信許可要求信号が低速であり、モニタ装置３のベースバンドフィルタの帯域が狭くなるほどノイズが除去されてＳＮ比が大きくなり、感度が高まって通信エリアを拡大することができるからである。例えば、高速通信モードにおける伝送速度は１６Ｍｂｐｓであるのに対して、カメラ装置２からの通信許可要求信号の伝送速度を１．６Ｍｂｐｓ程度とすると、狭帯域フィルタ３５ａを用いて通信することができる。この場合、１０ｌｏｇ１０＝１０ｄＢの感度向上が期待できる。このように、アンテナを無指向性とし、狭帯域フィルタ３５ａを用いる場合、広帯域フィルタ３５ｂを用いる場合に比べて雑音量（ノイズ）が少なくなり、全方向に対して信号のＳＮ比を向上させ通信距離を長距離化することができる。
【００３５】
一方、高速通信モードにおいては、受信ベースバンドフィルタを広帯域化しなければならず、それにより受信感度が劣化するという問題が生ずる。そこで、図４（ｂ）に示すように、本実施形態においては、モニタ装置３が例えばカメラ装置２Ａから送信された通信許可要求信号を受信すると、制御部３９は、広帯域フィルタ３５ｂを選択して受信ベースバンドフィルタを広帯域化することに加え、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２Ａの方向に合わせて、結果として感度を劣化させることなく高速通信を実現することができる（高速通信状態）。ここでいう「カメラ装置２Ａの方向」とは、例えば、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をその方向に向けたとき、受信強度（受信信号の電界強度）又はＳＮ比が最大となる方向のことであり、カメラ装置２Ａと通信を行うにあたって最適なフェーズドアレイアンテナ３０の指向方向をいう（周辺の電波伝搬環境により、カメラ装置２Ａが存在する方向と一致するとは限らない）。
【００３６】
図５は、無線監視システム１において、モニタ装置３の動作モードを通常の通信待受モードから高速通信モードに切り替えて通信を開始する手順を示している。モニタ装置３は、通常の通信待受モードでカメラ装置２からの通信を待ち受けている状態では、どこに設置されたカメラ装置２とも通信が可能な状態となっている（＃１）。いずれかのカメラ装置２に何らかのトリガ入力がなされ、それに応じてそのカメラ装置２から通信許可要求信号が送信されると（＃２においてＹＥＳ）、モニタ装置３がその通信許可要求信号を受信する（＃３）。モニタ装置３の制御部３９は、その受信した信号に含まれるカメラＩＤから通信を開始するカメラ装置２の方向を特定し（＃４）、モニタ装置３の通信モードを高速通信モードに切り替えて、カメラ装置２に通信許可信号を送信する（＃５）。このとき、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２の方向に合わせると共に、広帯域フィルタ３５ｂを選択して受信ベースバンドフィルタを広帯域化する。カメラ装置２が、上記通信許可信号を受信すると（＃６においてＹＥＳ）、カメラ装置２からモニタ装置３に画像データの高速伝送を開始する（＃７）。これにより、いずれかのカメラ装置２とモニタ装置３との間で１対１の通信がなされる。
【００３７】
実施形態１の無線監視システム１によれば、制御部３９は、通常の通信待受モードにおいて、フェーズドアレイアンテナ３０が無指向状態となるように位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御する。これにより、通信エリア内の全方位においてカメラ装置２からの通信を待ち受けることができる。このとき、制御部３９が狭帯域フィルタ３５ａを選択するようにフィルタ部３５を制御するので、受信復調部３４ｂによって復調された信号に混入しているノイズを効果的に除去することができ、高感度化を図りカメラ装置２との通信距離を長距離化することができる。
【００３８】
一方、いずれかのカメラ装置２から送信された通信許可要求信号を受信したとき、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を該カメラ装置２の方向に向けるように位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御するので、該カメラ装置２から送信されフェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を高めることができる。これにより、複雑なシステム構成を必要とする変復調方式を用いることなく、カメラ装置２との通信距離を長距離化することができる。このとき、制御部３９が広帯域フィルタ３５ｂを選択するようにフィルタ部３５を制御するので、カメラ装置２との間で広帯域の電波を用いて高速な通信を行えるようになる。これにより、例えばカメラ装置２で撮像した分解能の高い（高解像度かつ高フレームレート）動画を高いビットレートで送受信することができ、従来は曖昧であった画像の細部をより正確に把握することが可能となる。つまりモニタ装置３は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性とフィルタ部３５を制御することにより、モニタ装置３の全方位のいずれかにある複数のカメラ装置２に対して受信感度を劣化させることなく通信することを可能にすることができる。
【００３９】
（実施形態２）
次に別の実施形態における無線監視システム１について説明する。本実施形態においては、モニタ装置３の制御部３９は、図６に示すテーブルにて各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置２の方向を記憶し、通信を開始するカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせる。
【００４０】
図６（ａ）は、モニタ装置３からみた各カメラ装置２の方向を、図６（ｂ）は、モニタ装置３の制御部３９が各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置２の方向を記憶するためのテーブルをそれぞれ示している。カメラ装置２Ａ乃至２Ｄには、それぞれカメラＩＤ００１〜１００が割り当てられ、Ａ方向〜Ｈ方向には、図６（ａ）に示すように、方向コードとして０００〜１１１が割り当てられている。制御部３９は、カメラ装置毎にカメラＩＤと方向コードとを対応づけて記憶し、その方向コードを読み込むことにより各カメラ装置２Ａ乃至２Ｄが設置されている方向を特定し、通信を開始するカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせる。
【００４１】
図７は、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２との通信を開始する手順を示している。テーブルの作成は、例えば、いずれかのカメラ装置２が設置され、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源がオンされたとき行うものとする。モニタ装置３及びカメラ装置２の電源がオンされると（＃１１）、カメラ装置２から自己のカメラＩＤを含む信号が送信され、それを受信したモニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２のカメラＩＤを登録する（＃１２）。例えば、図６（ｂ）においては、４個のカメラ装置２のカメラＩＤ００１〜１００を登録しているが、８個のカメラ装置２のカメラＩＤ０００〜１１１まで登録可能である。すべてのカメラ装置２のカメラＩＤの登録が完了すると（＃１３においてＹＥＳ）、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２のカメラ方向の設定を開始する（＃１４）。まず、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２の方向を認識し（＃１５）、その方向コードを記憶することによりテーブルを作成する（＃１６）。本実施形態においては、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ〜Ｈの８方向に設定可能であり、カメラ装置２がＡ〜Ｈの８方向のうちどの方向に相当するかを認識し、カメラ装置２の方向を設定する。カメラ装置２の方向の設定は、システム管理者が手動にてテーブルを完成させることにより行うものとしてもよいが、制御部３９が、自動的に行うようにしてもよい。すべてのカメラ装置２の方向を設定を完了するまで＃１５、＃１６の処理を繰り返し（＃１７においてＮＯ）、完了すると（＃１７においてＹＥＳ）、＃１８に移行する。＃１８乃至＃２４の処理は、図５に示す＃１乃至＃７と同様である。なお、＃１５において、モニタ装置３の制御部３９が、自動的にカメラ装置２の方向を認識する手順に関しては後述する。
【００４２】
以上の手順により、図６（ｂ）に示したテーブルが作成され、制御部３９は、このテーブルを参照することにより、＃２４において通信を開始するカメラ装置２の方向を特定することができる。例えば、モニタ装置３が＃２０において受信した通信許可要求信号に含まれるカメラＩＤが００１である場合、制御部３９は、それに対応する方向コード００１からカメラ装置２がＢ方向に設置されていると判断し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御してフェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＢ方向に設定する。図６（ｂ）に示したテーブルを用いることにより、制御部３９として１つのマイクロコンピュータでフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を制御できるようになるため、同等の機能をハードウェアで実現する場合と比べて、システムの管理が容易となり、低コスト化が図れる。ここでは、接続可能なカメラ台数と設置方向をそれぞれ８台、８方向としているが、ターゲットとなるシステムに応じて適宜増減が可能である。
【００４３】
実施形態２の無線監視システム１によれば、制御部３９が、複数のカメラ装置２が設置されている方向を、各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶しているので、システムの管理が容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００４４】
（実施形態３）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。無線監視システム１において、カメラ装置２は、一旦設置されると、通常であればその場所に固定され、移動されることが少ない。そこで、本実施形態においては、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２を設置した後、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源をオンした直後のみに、カメラ装置２の方向を記憶するものとする。
【００４５】
図８は、本実施形態の無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。図８において、＃１１〜＃２４の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、カメラ装置２からモニタ装置３への画像データの伝送が終了すると（＃２５）、＃１８に戻る。これにより、カメラ装置２からモニタ装置３への画像データの伝送が終了した後、モニタ装置３の制御部３９がカメラ装置２の方向を再度設定する処理（＃１１〜＃１７）に移行することがなくなり、カメラ装置２の方向の設定は、カメラ装置２を設置した後、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源をオンした直後のみになされるものとすることができる。
【００４６】
実施形態３の無線監視システム１によれば、いずれかのカメラ装置２が設置されたとき、制御部３９は、カメラ装置２が設置されている方向を記憶するので、カメラ装置２の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、システムの管理がさらに容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００４７】
（実施形態４）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図９は、本実施形態に用いられるカメラ装置２０の構成を示している。上述したように無線監視システム１において、カメラ装置２は、一旦設置されると移動されることが少ないが、防犯上の理由等により移動が必要な場合が生ずる。そこで、本実施形態においては、カメラ装置２０の移動を加速度センサ２５によって検知して、方向を再設定するように構成されている。すなわち、カメラ装置２０は、撮像素子２１と、送信部２２ａ及び受信部２２ｂと、送受信切替スイッチ２３と、ベースバンド処理部２４と、加速度センサ２５と、制御部２６等によって構成されている。変調部などの信号の送信機能を持つ送信部２２ａ及び復調部などの信号の受信機能を持つ受信部２２ｂ等によって図１に示した送受信部２２と同等の構成となる。加速度センサ２５は、カメラ装置２０の移動や姿勢変化を検知して、それに応じた信号を制御部２６に出力する。制御部２６は、加速度センサ２５から出力される信号に基づいて、カメラ装置２０の移動等を認識して、ベースバンド処理部２４、送信部２２ａ及び送受信切替スイッチ２３等を介してモニタ装置３に移動後の位置の再設定を促す旨の信号を出力する。
【００４８】
図１０は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、いずれかのカメラ装置２が移動されて加速度センサ２５が反応すると（＃３０においてＹＥＳ）、制御部２６は、カメラ装置２が移動されたと判断して（＃３１）、モニタ装置３に対して方向再設定要求信号を送信する（＃３２）。そして、モニタ装置３が方向再設定要求信号を受信すると（＃３３においてＹＥＳ）、＃１４に戻り、カメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃３０において加速度センサ２５が反応しなかった場合には（＃３０においてＮＯ）、通常の動作を行う（＃３４）。ここでいう通常の動作とは、図７における＃１９〜＃２４の処理を行うことをいう（以下、図１２、図１４、図１６において、同様）。
【００４９】
実施形態４の無線監視システム１によれば、カメラ装置２に設けられている加速度センサ２５によってカメラ装置２の移動が検知されたとき、制御部３９が該カメラ装置２の移動後の方向を再度記憶するので、カメラ装置２を移動させた場合に、その方向を迅速かつ自動的に制御部３９に記憶させることが可能となる。これにより、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を最適な状態で維持でき、カメラ装置２との通信エリアを確保することができるようになる。
【００５０】
（実施形態５）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１１は、本実施形態に用いられるモニタ装置５の構成を示している。モニタ装置５は、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を測定する電界強度測定部（制御手段）５１を有する点で図１に示したモニタ装置３と相違する。電界強度測定部５１は、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を常時測定し、その結果を制御部３９に出力する。制御部３９は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。
【００５１】
図１２は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置５の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃４１）。ここでいう通信とは、カメラ装置２とモニタ装置５とが、故障等がなく通信可能状態であることを確認するための定期的におこなう通信のことであり、モニタ装置５はカメラ装置２からの信号においてカメラ装置２に付与されているカメラＩＤを確認すると、そのときの受信強度を測定し、自身が予め記憶している所定の閾値と比較する（＃４２）。受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき（＃４２においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、受信強度が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃４２において受信強度が所定の閾値以上である場合には（＃４２においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃４３）。
【００５２】
実施形態５の無線監視システム１によれば、いずれかのカメラ装置２から送信されフェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置２が移動されたと判断し、その方向を再度記憶する。これにより、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を最適な状態で維持でき、低コストでカメラ装置２との通信エリアを確保することができるようになる。
【００５３】
（実施形態６）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１３は、本実施形態に用いられるモニタ装置６の構成を示している。モニタ装置６は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度に基づいて上記所定の閾値を設定する電界強度閾値設定部（制御手段）６１を有する点で図１１に示したモニタ装置５と相違する。電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する。すなわち、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が比較される閾値は一定ではなく、受信強度の累計加算平均値により随時決定される。例えば、閾値は、受信強度の累計加算平均値に対してＮ／１０を乗じて得た値とする（Ｎは任意の値で、累積加算平均値のＮ割を示す）。より具体的には、１回目に測定された受信強度がｒ［ｍＷ］、２回目に測定された受信強度がｓ［ｍＷ］、３回目に測定された受信強度がｔ［ｍＷ］であったとき、閾値はＮ／１０×（ｒ＋ｓ＋ｔ）／３［ｍＷ］と算出される。制御部３９は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。ここでは３回の累積加算平均としたが、回数は適宜増減することができる。
【００５４】
図１４は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置６の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃５１）。そして、モニタ装置５の電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、それに基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する（＃５２）。その後、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が電界強度閾値設定部６１によって算出された閾値よりも低くなったとき（＃５３においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、受信強度が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃５３において受信強度が閾値以上である場合には（＃５３においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃５４）。
【００５５】
実施形態６の無線監視システム１によれば、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の累計加算平均値に基づいてカメラ装置２毎に所定の閾値を算出するので、上記閾値を各カメラ装置２及びモニタ装置６の設置環境に適切に対応したものとすることができる。これにより、固定された閾値を用いる場合と比較して、カメラ装置２の移動の判断をより正確に行えるようになる。
【００５６】
（実施形態７）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１５は、本実施形態に用いられるモニタ装置７の構成を示している。モニタ装置７は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度のうち直近の所定複数回の累計加算平均値を計算する電界強度計算部（制御手段）７１を有する点で図１３に示したモニタ装置６と相違する。すなわち、制御部３９は、カメラ装置２の方向再設定のきっかけとなる受信強度を閾値と比較する際に、直近一回の測定結果と閾値とを比較するのではなく、直近の所定回数の測定値から累計加算平均値を算出し、その平均値と閾値とを比較する。制御部３９は、電界強度計算部７１によって計算された直近の所定複数回の累計加算平均値が電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。
【００５７】
図１６は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置７の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃６１）。そして、モニタ装置７の電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、それに基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する（＃６２）。さらに、モニタ装置７の電界強度計算部７１は、電界強度測定部５１によって測定された直近数回分の受信強度の累計加算平均値を計算する（＃６３）。そして、制御部３９は、電界強度計算部７１によって計算された直近の所定複数回の累計加算平均値と電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値とを比較する（＃６４）。電界強度計算部７１によって計算された累計加算平均値が電界強度閾値設定部６１によって算出された閾値よりも低くなったとき（＃６４においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、累計加算平均値が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃６４において受信強度が閾値以上である場合には（＃６４においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃６５）。
【００５８】
実施形態７の無線監視システム１によれば、制御部３９が直近の所定複数回の累計加算平均値と所定の閾値とを比較してカメラ装置２の移動を判断するので、例えばカメラ装置２の前を人が横切ったとき等、一時的に無線信号の受信強度が低下した場合にはカメラ装置２が移動されたとはみなさない。これにより、カメラ装置２の移動の判断をより一層正確に行えるようになる。
【００５９】
以下、図７、図８、図１０、図１２、図１４及び図１６に示す＃１５において、モニタ装置３、５、６、７（以下、モニタ装置３にて代表する）の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順について説明する。既に述べたように、図２に示すようにアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを配置し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．によって移相を行うことにより、X-Y平面上のアンテナ指向性を制御することができる。
【００６０】
図１７は、アンテナ指向性と移相量の関係を示している。ここでは無指向性を得る場合と、Ｚ軸の周りに４５゜刻みで８方向の指向性を得る場合の合計９通りについて対応する移相量を示したが、移相量を適宜調整することにより、さらに細かく指向性を制御することも可能である。無線監視システム１は、大別して学習モードと通信モードの２つの動作モードをもつ。学習モードは、モニタ装置３が各カメラ装置２に対して最適なアンテナ指向性を割り当てるためのモードであり、主として無線監視システム１の設置後、通信モードに入る前に実施する。通信モードは、モニタ装置３と各カメラ装置２との間で通信を行うためのモードであり、上記高速通信モードと通信待受モードを含む。
【００６１】
学習モードにおいて、モニタ装置３は、位相変換器３２ａ（移相器ＰＳ１）、３２ｂ（移相器ＰＳ２）、３２ｃ（移相器ＰＳ３）、３２ｄ（移相器ＰＳ４）の移相量をすべて0に設定し、アンテナ指向性を無指向にする。ここでカメラ装置２Ａから、カメラ装置２ＡのＩＤ情報を含むテスト信号を連続的に送信させる。モニタ装置３はカメラ装置２Ａからのテスト信号を受信すると、まず移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量をそれぞれ９０°、９０°、0°、０°に設定する。このように移相量を設定すると、アンテナの指向性は図１７に示したようにＡ方向に設定され、このときの受信信号強度をベースバンド処理部３７内の記憶部に記憶させる。次に移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量をそれぞれ６４°、０°、−６４°、０°に設定する。このように移相量を設定すると、アンテナの指向性はＢ方向に設定され、このときの受信信号強度をベースバンド処理部３７内の記憶部に記憶させる。以下同様に、８通りのアンテナ指向性に対して、それぞれの場合における受信信号強度を求める。その結果、最も受信信号の強度が強くなったアンテナの指向性の方向にカメラ装置２Ａが存在すると判断し、図６におけるテーブルに記憶する。カメラ装置２Ｂ〜２Ｄに関しても同様に、方向を認識してテーブルに記憶する。移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量を適宜設定することにより、アンテナ指向性を１゜ずつ変更し、その受信強度に基づいてカメラ装置２Ａの方向を認識するものとしてもよい。
【００６２】
図１８は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。このフローチャートでは、Ａ方向から時計回りにＨ方向まで順次アンテナの指向性を４５゜ずずつ変更して、受信強度を測定する例を示している。モニタ装置３の制御部３９は、まず、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせて（＃７１）、カメラ装置２から送信された信号を受信し、その受信強度を測定し（＃７２）、その値を記憶する（＃７３）。そして、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を時計回りに４５゜変更して（＃７４においてＮＯ、＃７７）、＃７２に戻る。こうして＃７２、＃７３、＃７４及び＃７７の処理を繰り返して、すべての方向の受信強度を記憶すると（＃７４においてＹＥＳ）、Ａ〜Ｈ方向の受信強度を比較し（＃７５）、最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定し（＃７６）、処理を終了する。
【００６３】
上記手順によれば、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を変更しながら受信した無線信号の受信強度を検知し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置２が設置されている方向として制御部３９が記憶するので、カメラ装置２の方向が自動的に制御部３９に記憶される。これにより、システムの管理がより一層容易なものとなり、低コスト化を図ることが可能となる。
【００６４】
図１９は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順の変形例を示している。＃７１〜＃７３の処理は、図１８と同等である。制御部３９は、記憶した受信強度が所定の閾値以上であるとき（＃８１においてＹＥＳ）、当該方向をカメラ装置２の方向として設定し（＃８２）、処理を終了する。記憶した受信強度が所定の閾値未満であるとき（＃８１においてＮＯ）、＃８３に移行する。＃８３〜＃８６の処理は、図１８における＃７４〜＃７７と同等である。すなわち、すべての方向の受信強度が所定の閾値未満であるとき、最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定する。なお、上記受信強度と比較する所定の閾値とは、例えば、高速通信モードにおいて広帯域フィルタ３５ｂを用いても十分な感度が得られる程度の受信強度の値とする。この手順によれば、受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向をカメラ装置２が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了するので、短時間で効率よくカメラ装置２の方向を設定できるようになる。
【００６５】
図２０は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順のさらに別の変形例を示している。＃７１〜＃７３の処理は、図１８と同等である。モニタ装置３の制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を時計回りに９０゜変更しながら受信強度を測定・記憶し（＃７２、＃７３、＃９１においてＮＯ、＃９２）、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ方向の受信強度を記憶すると（＃９１においてＹＥＳ）、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ方向の受信強度を比較する（＃９３）。比較の結果、Ａ方向が最大のとき（＃９４においてＹＥＳ）、Ａ方向の両側に隣接するＨ、Ｂ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９５）。Ｃ方向が最大のとき（＃９４においてＮＯ、＃９６においてＹＥＳ）、Ｃ方向の両側に隣接するＢ、Ｄ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９７）。Ｅ方向が最大のとき（＃９６においてＮＯ、＃９８においてＹＥＳ）、Ｅ方向の両側に隣接するＤ、Ｆ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９９）。＃９６においてＥ方向が最大でなければ（＃９８においてＮＯ）、Ｇ方向が最大と判断し（＃１００）、Ｇ方向の両側に隣接するＦ、Ｈ方向の受信強度を測定し記憶する（＃１０１）。そして、Ａ方向が最大のとき（＃９４においてＹＥＳ）、Ａ、Ｈ、Ｂ方向の受信強度、Ｃ方向が最大のとき（＃９６においてＹＥＳ）、Ｃ、Ｂ、Ｄ方向の受信強度、Ｅ方向が最大のとき（＃９８においてＹＥＳ）、Ｅ、Ｄ、Ｆ方向の受信強度、Ｇ方向が最大のとき（＃９８においてＮＯ）、Ｇ、Ｆ、Ｈ方向の受信強度を比較する（＃１０２）。そして、＃１０２において比較した３方向のうち最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定する（＃１０３）。
【００６６】
図２０に示した変形例では、すべての方向について受信強度を測定することなく最も受信強度が大きい方向を知ることができるので、受信強度を測定する回数を削減することが可能となり、短時間で効率よくカメラ装置２の方向を設定できるようになる。これにより、カメラ装置２の方向設定時における消費電力の低減を図ることも可能となる。なお、この変形例において、先にＡ、Ｄ、Ｆ方向の受信強度を測定し、このうち受信強度が最大となる方向の両側に隣接する方向の受信強度を測定し比較することによりカメラ装置２の方向として設定することも可能である。この場合、さらに受信強度を測定する回数を削減することが可能となる。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも無指向時のフェーズドアレイアンテナ３０によって受信した信号を狭帯域フィルタ３５ａを通過させ、カメラ装置２に指向性を合わせたフェーズドアレイアンテナ３０によって受信した信号を広帯域フィルタ３５ｂを通過させるように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、フェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナは、４本に限られることなく、何本であってもよい。また、カメラ装置２の個数及び配置は、図４に示した例に限られることなく、監視領域に応じて適宜設定することができる。また、上記各実施形態におけるカメラ装置とモニタ装置を適宜組み合わせて無線通信システムを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態１による無線監視システムの構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、同システムに適用されるフェーズドアレイアンテナを構成するアンテナの配置例を示す斜視図、（ｂ）は、同平面図。
【図３】フェーズドアレイアンテナの指向性を示す図
【図４】各カメラ装置とモニタ装置との通信状態とフェーズドアレイアンテナの指向性を示す図。
【図５】無線監視システムにおいて、モニタ装置の動作モードを通常の通信待受モードから高速通信モードに切り替えて通信を開始する手順を示すフローチャート。
【図６】（ａ）は、実施形態２の無線監視システムにおいて、モニタ装置からみた各カメラ装置の方向を、（ｂ）は、モニタ装置の制御部が各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと方向を記憶するためのテーブルを示す図。
【図７】実施形態２の無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示すテーブルを作成し、カメラ装置との通信を開始する手順を示すフローチャート。
【図８】実施形態３の無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図９】実施形態４の無線監視システムに用いられるカメラ装置の構成を示すブロック図。
【図１０】実施形態４における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１１】実施形態５に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１２】実施形態５における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１３】実施形態６に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１４】実施形態６における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１５】実施形態７に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１６】実施形態７における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１７】フェーズドアレイアンテナの指向性と移相量の関係を示す図。
【図１８】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順を示すフローチャート。
【図１９】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順の変形例を示すフローチャート。
【図２０】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順のさらに別の変形例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１ 無線監視システム
２ カメラ装置
３ モニタ装置
３０ フェーズドアレイアンテナ（位相配列アンテナ）
３３ 送受信切替スイッチ
３４ｂ 受信復調部（信号復調手段）
３５ フィルタ部
３５ａ 狭帯域フィルタ（第１帯域フィルタ）
３５ｂ 広帯域フィルタ（第２帯域フィルタ）
３８ 表示部
３９ 制御部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に無線通信可能なカメラ装置とモニタ装置を用いた無線監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から戸建や集合住宅等の住宅内、又は事業所等の非住宅内で侵入者や不審者等を監視する監視システムにおいては、カメラ装置の設置の便宜を図るために、カメラ装置とモニタ装置の相互間において無線通信により画像データ等を送受信する無線監視システムが使用されている。例えば、特許文献１には、カメラ装置の周辺に無線センサを配置し、相互に無線通信することにより、親機であるモニタ装置と無線センサとの通信を廃して、モニタ装置の負荷を軽減する無線監視システムが示されている。
【０００３】
カメラ装置とモニタ装置との間の通信においては、長距離通信を可能とするために、通常、スペクトラム拡散やＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）などの複雑な変復調方式を用いたり、誤り訂正符号などを追加したりしていた。
【特許文献１】特開２００４−１２８６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらスペクトラム拡散やＯＦＤＭなどの変復調方式はシステム構成が複雑になりコストが増大してしまうという課題があり、また誤り訂正符号は使用可能な周波数帯域が限られている無線伝送において伝送速度の上限を高くできないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡素でかつ安価な構成でありながらも、カメラ装置とモニタ装置との間で高感度かつ高速な通信を行うことができる無線監視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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像のデータを無線により送信する送信手段とを有し、特定の場所に設置される複数のカメラ装置と、前記カメラ装置の送信手段から送信された無線信号を受信するための複数のアンテナ及び該アンテナの指向性を変更するための位相変更手段を有するフェーズドアレイアンテナと、このフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号を復調する信号復調手段と、この信号復調手段によって復調された信号にフィルタをかけるフィルタ手段と、このフィルタ手段を通過した信号に基づいて画像を表示する表示手段と、前記位相変更手段、信号復調手段、フィルタ手段及び表示手段を制御する制御手段とを有するモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、前記フィルタ手段は、第１帯域の信号を通過させる第１帯域フィルタと、前記第１帯域よりも広い第２帯域の信号を通過させる第２帯域フィルタとを有し、いずれかのフィルタを択一的に選択可能であり、前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を記憶し、通常の通信待受モードにおいて、前記フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第１帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、該通信許可要求信号を送信したカメラ装置の方向に前記フェーズドアレイアンテナの指向性を合わせるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第２帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、高速通信モードで画像データを受信することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線監視システムにおいて、新たなカメラ装置が設置されたとき、前記制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記カメラ装置は、加速度センサを有し、この加速度センサによって該カメラ装置の移動が検知されたとき、該カメラ装置は該カメラ装置の移動後の方向を記憶させるための信号を前記モニタ装置に送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定してその累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に前記所定の閾値を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、直近の所定複数回の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システムにおいて、前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、制御手段は、通常の通信待受モードにおいて、フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように位相変更手段を制御する。これにより、通信エリア内の全方位において複数のカメラ装置からの通信を待ち受けることができる。このとき、制御手段が第１帯域フィルタを選択するようにフィルタ手段を制御するので、信号復調手段によって復調された信号に混入しているノイズを効果的に除去することができ、受信感度を高めてカメラ装置との通信距離を長距離化することができる。
【００１７】
一方、いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、制御手段は、フェーズドアレイアンテナの指向性を該カメラ装置の方向に合わせるように位相変更手段を制御するので、該カメラ装置から送信されフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を高めることができる。これにより、複雑なシステム構成を必要とする変復調方式を用いることなく、カメラ装置との通信距離を長距離化することができる。このとき、制御手段が第２帯域フィルタを選択するようにフィルタ手段を制御するので、カメラ装置との間で広帯域の電波を用いて高速な通信を行えるようになる。これにより、例えばカメラ装置で撮像した分解能の高い（高解像度かつ高フレームレート）動画を高いビットレートで送受信することができ、従来は曖昧であった画像の細部をより正確に把握することが可能となる。つまりモニタ装置は、アンテナの指向性とフィルタ手段を制御することにより、モニタ装置の全方位のいずれかにある複数のカメラ装置に対して受信感度を劣化させることなく通信することを可能にすることができる。
【００１８】
また、請求項２の発明によれば、制御手段が、複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶しているので、システムの管理が容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、いずれかのカメラ装置が設置されたとき、制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶するので、カメラ装置の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、システムの管理がさらに容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、制御手段が、いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行するので、請求項３の発明と同様に、カメラ装置の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、カメラ装置に設けられている加速度センサによってカメラ装置の移動が検知されたとき、制御手段が該カメラ装置の移動後の方向を再度記憶するので、カメラ装置を移動させた場合に、その方向を迅速かつ自動的に制御手段に記憶させることが可能となる。これにより、フェーズドアレイアンテナの指向性を最適な状態で維持でき、カメラ装置との通信エリアを確保することができるようになる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、制御手段が、いずれかのカメラ装置から送信されフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置が移動されたと判断し、その方向を再度記憶する。これにより、フェーズドアレイアンテナの指向性を最適な状態で維持でき、低コストでカメラ装置との通信エリアを確保することができようになる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の累計加算平均値に基づいて制御手段がカメラ装置毎に所定の閾値を算出するので、上記閾値を各カメラ装置及びモニタ装置の設置環境に適切に対応したものとすることができる。これにより、固定された閾値を用いる場合と比較して、カメラ装置の移動の判断をより正確に行えるようになる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、制御手段が直近の所定複数回の累計加算平均値と所定の閾値とを比較してカメラ装置の移動を判断するので、例えばカメラ装置の前を人が横切ったとき等、一時的に無線信号の受信強度が低下した場合にはカメラ装置が移動されたとはみなさない。これにより、カメラ装置の移動の判断をより一層正確に行えるようになる。
【００２５】
請求項９の発明によれば、制御手段がフェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら受信した無線信号の受信強度を検知し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として制御手段が記憶するので、カメラ装置の方向が自動的に制御手段に記憶される。これにより、システムの管理がより一層容易なものとなり、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２６】
請求項１０の発明によれば、制御手段が受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向をカメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了するので、短時間で効率よくカメラ装置の方向を設定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施形態１）
本発明の一実施形態による無線監視システムについて図面を参照して説明する。図１は住居等の設備として備え付けられる無線監視システムを示している。無線監視システム１は、複数のカメラ装置２と、各カメラ装置２によって撮像された画像を表示するモニタ装置３等によって構成されている。各カメラ装置２とモニタ装置３とは、同一の周波数チャンネルを用いて無線によって相互に通信可能である。
【００２８】
カメラ装置２は、画像を撮像して電子データとして出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子（撮像手段）２１と、撮像素子２１が撮像した画像の電子データ等を無線により送受信する送受信部（送信手段）２２等を有している。カメラ装置２は、例えば住居等の要所に設置される。
【００２９】
モニタ装置３は、フェーズドアレイアンテナ（位相配列アンテナ）３０、送受信切替スイッチ３３、受信部３４、フィルタ部３５、送信部３６、ベースバンド処理部３７、表示部３８、制御部（制御手段）３９等によって構成されている。フェーズドアレイアンテナ３０は、例えば、平面上に配列された複数のアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．及びそれらに対応する位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．等を有し、各アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の放射する電波の位相を変換（移相）することによってその指向性を変更し、各カメラ装置２の送受信部２２との間で無線信号を送受信する。各アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の放射する電波の位相は、位相変換部３２によって変換される。送受信切替スイッチ３３は、制御部３９から出力された制御信号に応じてモニタ装置３の送受信動作を切り替える。受信部３４は、フェーズドアレイアンテナ３０を介して電波を受信するチューナ３４ａと、チューナ３４ａによって受信された信号を復調する受信復調部（信号復調手段）３４ｂ等を有している。なお、フェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．及び位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．は、適宜増減可能である。基本原理として、アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の本数を増やすことによりフェーズドアレイアンテナ３０の指向性が高まる傾向にあるため、高い指向性が必要な場合はアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ．．．の本数を増やせばよい。
【００３０】
フィルタ部３５は、受信復調部３４ｂによって復調された受信ベースバンド信号の不要成分にフィルタをかけ、受信感度を高める。フィルタ部３５は、比較的狭い第１帯域の受信ベースバンド信号を通過させる狭帯域フィルタ（第１帯域フィルタ）３５ａと、第１帯域よりも広い第２帯域の受信ベースバンド信号を通過させる広帯域フィルタ（第２帯域フィルタ）３５ｂとを有し、制御部３９から出力された制御信号に応じていずれかのフィルタを択一的に選択可能に構成されている。すなわち、狭帯域フィルタ３５ａ及び広帯域フィルタ３５ｂは、フィルタ部３５に設けられているフィルタ切り替えスイッチ（図示せず）にて選択される。送信部３６は、送受信切替スイッチ３３、位相変換部３２及びフェーズドアレイアンテナ３０を介してカメラ装置２に信号を送信する。ベースバンド処理部３７は、送受信するベースバンド信号を処理する。表示部３８は、ベースバンド処理部３７によって処理された信号に基づいて画像を表示する。より具体的には、いずれかのカメラ装置２によって撮像された画像が表示部３８に表示される。制御部３９は、モニタ装置３の上記各部の制御を司る。制御部３９は、各カメラ装置２が設置されている方向を記憶しており、その方向に合わせてフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を制御する。
【００３１】
図２はフェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの配置を、図３は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をそれぞれ示している。本実施形態においては、アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄとして４本の半波長ダイポールアンテナを適用している。アンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、通信に用いる電波の波長をλとすると、図２（ｂ）に示すように平面視で一辺がλ／４の正方形の頂点に、正方形の平面に垂直に配置されている。上述のごとくアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを配置し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．によって移相を行うことにより、Ｘ−Ｙ平面上のアンテナ指向性を制御することができる。
【００３２】
図２（ｂ）中、Ａ方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせたときのフェーズドアレイアンテナ３０の指向性パターンを図３（ａ）に、Ｄ方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせたときのフェーズドアレイアンテナ３０の指向性パターンを図３（ｂ）にそれぞれ示している。フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせた方向の利得が最も高くなり、その周辺領域の利得も高められている。
【００３３】
図４は、各カメラ装置２とモニタ装置３との通信状態とフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を示している。モニタ装置３は、通常の通信待受モードと高速通信モードで動作する。通常の通信待受モードとは、いずれかのカメラ装置２からの通信開始を待ち受けているモードである。高速通信モードとは、通信を開始したカメラ装置２との間で画像データ等を高速に通信するモードである。
【００３４】
通常の通信待受モードにおいては、図４（ａ）に示すように、制御部３９は、いずれのカメラ装置２とも通信可能なように、フェーズドアレイアンテナ３０を無指向状態となるように制御する。また、このとき、制御部３９は、狭帯域フィルタ３５ａを選択するように制御し、受信ベースバンドフィルタを狭帯域としている（通常待受状態）。これは、カメラ装置２からの通信許可要求信号が低速であり、モニタ装置３のベースバンドフィルタの帯域が狭くなるほどノイズが除去されてＳＮ比が大きくなり、感度が高まって通信エリアを拡大することができるからである。例えば、高速通信モードにおける伝送速度は１６Ｍｂｐｓであるのに対して、カメラ装置２からの通信許可要求信号の伝送速度を１．６Ｍｂｐｓ程度とすると、狭帯域フィルタ３５ａを用いて通信することができる。この場合、１０ｌｏｇ１０＝１０ｄＢの感度向上が期待できる。このように、アンテナを無指向性とし、狭帯域フィルタ３５ａを用いる場合、広帯域フィルタ３５ｂを用いる場合に比べて雑音量（ノイズ）が少なくなり、全方向に対して信号のＳＮ比を向上させ通信距離を長距離化することができる。
【００３５】
一方、高速通信モードにおいては、受信ベースバンドフィルタを広帯域化しなければならず、それにより受信感度が劣化するという問題が生ずる。そこで、図４（ｂ）に示すように、本実施形態においては、モニタ装置３が例えばカメラ装置２Ａから送信された通信許可要求信号を受信すると、制御部３９は、広帯域フィルタ３５ｂを選択して受信ベースバンドフィルタを広帯域化することに加え、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２Ａの方向に合わせて、結果として感度を劣化させることなく高速通信を実現することができる（高速通信状態）。ここでいう「カメラ装置２Ａの方向」とは、例えば、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をその方向に向けたとき、受信強度（受信信号の電界強度）又はＳＮ比が最大となる方向のことであり、カメラ装置２Ａと通信を行うにあたって最適なフェーズドアレイアンテナ３０の指向方向をいう（周辺の電波伝搬環境により、カメラ装置２Ａが存在する方向と一致するとは限らない）。
【００３６】
図５は、無線監視システム１において、モニタ装置３の動作モードを通常の通信待受モードから高速通信モードに切り替えて通信を開始する手順を示している。モニタ装置３は、通常の通信待受モードでカメラ装置２からの通信を待ち受けている状態では、どこに設置されたカメラ装置２とも通信が可能な状態となっている（＃１）。いずれかのカメラ装置２に何らかのトリガ入力がなされ、それに応じてそのカメラ装置２から通信許可要求信号が送信されると（＃２においてＹＥＳ）、モニタ装置３がその通信許可要求信号を受信する（＃３）。モニタ装置３の制御部３９は、その受信した信号に含まれるカメラＩＤから通信を開始するカメラ装置２の方向を特定し（＃４）、モニタ装置３の通信モードを高速通信モードに切り替えて、カメラ装置２に通信許可信号を送信する（＃５）。このとき、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信を開始するカメラ装置２の方向に合わせると共に、広帯域フィルタ３５ｂを選択して受信ベースバンドフィルタを広帯域化する。カメラ装置２が、上記通信許可信号を受信すると（＃６においてＹＥＳ）、カメラ装置２からモニタ装置３に画像データの高速伝送を開始する（＃７）。これにより、いずれかのカメラ装置２とモニタ装置３との間で１対１の通信がなされる。
【００３７】
実施形態１の無線監視システム１によれば、制御部３９は、通常の通信待受モードにおいて、フェーズドアレイアンテナ３０が無指向状態となるように位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御する。これにより、通信エリア内の全方位においてカメラ装置２からの通信を待ち受けることができる。このとき、制御部３９が狭帯域フィルタ３５ａを選択するようにフィルタ部３５を制御するので、受信復調部３４ｂによって復調された信号に混入しているノイズを効果的に除去することができ、高感度化を図りカメラ装置２との通信距離を長距離化することができる。
【００３８】
一方、いずれかのカメラ装置２から送信された通信許可要求信号を受信したとき、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を該カメラ装置２の方向に向けるように位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御するので、該カメラ装置２から送信されフェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を高めることができる。これにより、複雑なシステム構成を必要とする変復調方式を用いることなく、カメラ装置２との通信距離を長距離化することができる。このとき、制御部３９が広帯域フィルタ３５ｂを選択するようにフィルタ部３５を制御するので、カメラ装置２との間で広帯域の電波を用いて高速な通信を行えるようになる。これにより、例えばカメラ装置２で撮像した分解能の高い（高解像度かつ高フレームレート）動画を高いビットレートで送受信することができ、従来は曖昧であった画像の細部をより正確に把握することが可能となる。つまりモニタ装置３は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性とフィルタ部３５を制御することにより、モニタ装置３の全方位のいずれかにある複数のカメラ装置２に対して受信感度を劣化させることなく通信することを可能にすることができる。
【００３９】
（実施形態２）
次に別の実施形態における無線監視システム１について説明する。本実施形態においては、モニタ装置３の制御部３９は、図６に示すテーブルにて各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置２の方向を記憶し、通信を開始するカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせる。
【００４０】
図６（ａ）は、モニタ装置３からみた各カメラ装置２の方向を、図６（ｂ）は、モニタ装置３の制御部３９が各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置２の方向を記憶するためのテーブルをそれぞれ示している。カメラ装置２Ａ乃至２Ｄには、それぞれカメラＩＤ００１〜１００が割り当てられ、Ａ方向〜Ｈ方向には、図６（ａ）に示すように、方向コードとして０００〜１１１が割り当てられている。制御部３９は、カメラ装置毎にカメラＩＤと方向コードとを対応づけて記憶し、その方向コードを読み込むことにより各カメラ装置２Ａ乃至２Ｄが設置されている方向を特定し、通信を開始するカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせる。
【００４１】
図７は、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２との通信を開始する手順を示している。テーブルの作成は、例えば、いずれかのカメラ装置２が設置され、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源がオンされたとき行うものとする。モニタ装置３及びカメラ装置２の電源がオンされると（＃１１）、カメラ装置２から自己のカメラＩＤを含む信号が送信され、それを受信したモニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２のカメラＩＤを登録する（＃１２）。例えば、図６（ｂ）においては、４個のカメラ装置２のカメラＩＤ００１〜１００を登録しているが、８個のカメラ装置２のカメラＩＤ０００〜１１１まで登録可能である。すべてのカメラ装置２のカメラＩＤの登録が完了すると（＃１３においてＹＥＳ）、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２のカメラ方向の設定を開始する（＃１４）。まず、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２の方向を認識し（＃１５）、その方向コードを記憶することによりテーブルを作成する（＃１６）。本実施形態においては、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ〜Ｈの８方向に設定可能であり、カメラ装置２がＡ〜Ｈの８方向のうちどの方向に相当するかを認識し、カメラ装置２の方向を設定する。カメラ装置２の方向の設定は、システム管理者が手動にてテーブルを完成させることにより行うものとしてもよいが、制御部３９が、自動的に行うようにしてもよい。すべてのカメラ装置２の方向を設定を完了するまで＃１５、＃１６の処理を繰り返し（＃１７においてＮＯ）、完了すると（＃１７においてＹＥＳ）、＃１８に移行する。＃１８乃至＃２４の処理は、図５に示す＃１乃至＃７と同様である。なお、＃１５において、モニタ装置３の制御部３９が、自動的にカメラ装置２の方向を認識する手順に関しては後述する。
【００４２】
以上の手順により、図６（ｂ）に示したテーブルが作成され、制御部３９は、このテーブルを参照することにより、＃２４において通信を開始するカメラ装置２の方向を特定することができる。例えば、モニタ装置３が＃２０において受信した通信許可要求信号に含まれるカメラＩＤが００１である場合、制御部３９は、それに対応する方向コード００１からカメラ装置２がＢ方向に設置されていると判断し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．を制御してフェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＢ方向に設定する。図６（ｂ）に示したテーブルを用いることにより、制御部３９として１つのマイクロコンピュータでフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を制御できるようになるため、同等の機能をハードウェアで実現する場合と比べて、システムの管理が容易となり、低コスト化が図れる。ここでは、接続可能なカメラ台数と設置方向をそれぞれ８台、８方向としているが、ターゲットとなるシステムに応じて適宜増減が可能である。
【００４３】
実施形態２の無線監視システム１によれば、制御部３９が、複数のカメラ装置２が設置されている方向を、各カメラ装置２に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶しているので、システムの管理が容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００４４】
（実施形態３）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。無線監視システム１において、カメラ装置２は、一旦設置されると、通常であればその場所に固定され、移動されることが少ない。そこで、本実施形態においては、モニタ装置３の制御部３９は、カメラ装置２を設置した後、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源をオンした直後のみに、カメラ装置２の方向を記憶するものとする。
【００４５】
図８は、本実施形態の無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。図８において、＃１１〜＃２４の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、カメラ装置２からモニタ装置３への画像データの伝送が終了すると（＃２５）、＃１８に戻る。これにより、カメラ装置２からモニタ装置３への画像データの伝送が終了した後、モニタ装置３の制御部３９がカメラ装置２の方向を再度設定する処理（＃１１〜＃１７）に移行することがなくなり、カメラ装置２の方向の設定は、カメラ装置２を設置した後、モニタ装置３及びカメラ装置２の電源をオンした直後のみになされるものとすることができる。
【００４６】
実施形態３の無線監視システム１によれば、いずれかのカメラ装置２が設置されたとき、制御部３９は、カメラ装置２が設置されている方向を記憶するので、カメラ装置２の方向を設定するシーケンスを単純化することができ、システムの管理がさらに容易なものとなり、運営コストの低減を図ることが可能となる。
【００４７】
（実施形態４）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図９は、本実施形態に用いられるカメラ装置２０の構成を示している。上述したように無線監視システム１において、カメラ装置２は、一旦設置されると移動されることが少ないが、防犯上の理由等により移動が必要な場合が生ずる。そこで、本実施形態においては、カメラ装置２０の移動を加速度センサ２５によって検知して、方向を再設定するように構成されている。すなわち、カメラ装置２０は、撮像素子２１と、送信部２２ａ及び受信部２２ｂと、送受信切替スイッチ２３と、ベースバンド処理部２４と、加速度センサ２５と、制御部２６等によって構成されている。変調部などの信号の送信機能を持つ送信部２２ａ及び復調部などの信号の受信機能を持つ受信部２２ｂ等によって図１に示した送受信部２２と同等の構成となる。加速度センサ２５は、カメラ装置２０の移動や姿勢変化を検知して、それに応じた信号を制御部２６に出力する。制御部２６は、加速度センサ２５から出力される信号に基づいて、カメラ装置２０の移動等を認識して、ベースバンド処理部２４、送信部２２ａ及び送受信切替スイッチ２３等を介してモニタ装置３に移動後の位置の再設定を促す旨の信号を出力する。
【００４８】
図１０は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、いずれかのカメラ装置２が移動されて加速度センサ２５が反応すると（＃３０においてＹＥＳ）、制御部２６は、カメラ装置２が移動されたと判断して（＃３１）、モニタ装置３に対して方向再設定要求信号を送信する（＃３２）。そして、モニタ装置３が方向再設定要求信号を受信すると（＃３３においてＹＥＳ）、＃１４に戻り、カメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃３０において加速度センサ２５が反応しなかった場合には（＃３０においてＮＯ）、通常の動作を行う（＃３４）。ここでいう通常の動作とは、図７における＃１９〜＃２４の処理を行うことをいう（以下、図１２、図１４、図１６において、同様）。
【００４９】
実施形態４の無線監視システム１によれば、カメラ装置２に設けられている加速度センサ２５によってカメラ装置２の移動が検知されたとき、制御部３９が該カメラ装置２の移動後の方向を再度記憶するので、カメラ装置２を移動させた場合に、その方向を迅速かつ自動的に制御部３９に記憶させることが可能となる。これにより、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を最適な状態で維持でき、カメラ装置２との通信エリアを確保することができるようになる。
【００５０】
（実施形態５）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１１は、本実施形態に用いられるモニタ装置５の構成を示している。モニタ装置５は、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を測定する電界強度測定部（制御手段）５１を有する点で図１に示したモニタ装置３と相違する。電界強度測定部５１は、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を常時測定し、その結果を制御部３９に出力する。制御部３９は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。
【００５１】
図１２は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置５の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃４１）。ここでいう通信とは、カメラ装置２とモニタ装置５とが、故障等がなく通信可能状態であることを確認するための定期的におこなう通信のことであり、モニタ装置５はカメラ装置２からの信号においてカメラ装置２に付与されているカメラＩＤを確認すると、そのときの受信強度を測定し、自身が予め記憶している所定の閾値と比較する（＃４２）。受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき（＃４２においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、受信強度が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃４２において受信強度が所定の閾値以上である場合には（＃４２においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃４３）。
【００５２】
実施形態５の無線監視システム１によれば、いずれかのカメラ装置２から送信されフェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置２が移動されたと判断し、その方向を再度記憶する。これにより、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を最適な状態で維持でき、低コストでカメラ装置２との通信エリアを確保することができるようになる。
【００５３】
（実施形態６）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１３は、本実施形態に用いられるモニタ装置６の構成を示している。モニタ装置６は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度に基づいて上記所定の閾値を設定する電界強度閾値設定部（制御手段）６１を有する点で図１１に示したモニタ装置５と相違する。電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する。すなわち、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が比較される閾値は一定ではなく、受信強度の累計加算平均値により随時決定される。例えば、閾値は、受信強度の累計加算平均値に対してＮ／１０を乗じて得た値とする（Ｎは任意の値で、累積加算平均値のＮ割を示す）。より具体的には、１回目に測定された受信強度がｒ［ｍＷ］、２回目に測定された受信強度がｓ［ｍＷ］、３回目に測定された受信強度がｔ［ｍＷ］であったとき、閾値はＮ／１０×（ｒ＋ｓ＋ｔ）／３［ｍＷ］と算出される。制御部３９は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。ここでは３回の累積加算平均としたが、回数は適宜増減することができる。
【００５４】
図１４は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置６の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃５１）。そして、モニタ装置５の電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、それに基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する（＃５２）。その後、電界強度測定部５１によって測定された受信強度が電界強度閾値設定部６１によって算出された閾値よりも低くなったとき（＃５３においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、受信強度が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃５３において受信強度が閾値以上である場合には（＃５３においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃５４）。
【００５５】
実施形態６の無線監視システム１によれば、フェーズドアレイアンテナ３０によって受信された無線信号の累計加算平均値に基づいてカメラ装置２毎に所定の閾値を算出するので、上記閾値を各カメラ装置２及びモニタ装置６の設置環境に適切に対応したものとすることができる。これにより、固定された閾値を用いる場合と比較して、カメラ装置２の移動の判断をより正確に行えるようになる。
【００５６】
（実施形態７）
本発明のさらに別の実施形態における無線監視システム１について説明する。図１５は、本実施形態に用いられるモニタ装置７の構成を示している。モニタ装置７は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度のうち直近の所定複数回の累計加算平均値を計算する電界強度計算部（制御手段）７１を有する点で図１３に示したモニタ装置６と相違する。すなわち、制御部３９は、カメラ装置２の方向再設定のきっかけとなる受信強度を閾値と比較する際に、直近一回の測定結果と閾値とを比較するのではなく、直近の所定回数の測定値から累計加算平均値を算出し、その平均値と閾値とを比較する。制御部３９は、電界強度計算部７１によって計算された直近の所定複数回の累計加算平均値が電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値よりも低くなったとき、カメラ装置２の方向を再設定する。
【００５７】
図１６は、本実施形態における無線監視システム１において、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置２と通信する手順を示している。＃１１〜＃１８の処理は、図７に示す実施形態２の無線監視システム１と同等である。その後、モニタ装置７の電界強度測定部５１は、各カメラ装置２との間で定期的に通信を行い、いずれかのカメラ装置２から送信された無線信号の受信強度を測定する（＃６１）。そして、モニタ装置７の電界強度閾値設定部６１は、電界強度測定部５１によって測定された受信強度の累計加算平均値を算出し、それに基づいてカメラ装置毎に所定の閾値を算出する（＃６２）。さらに、モニタ装置７の電界強度計算部７１は、電界強度測定部５１によって測定された直近数回分の受信強度の累計加算平均値を計算する（＃６３）。そして、制御部３９は、電界強度計算部７１によって計算された直近の所定複数回の累計加算平均値と電界強度閾値設定部６１によって設定された閾値とを比較する（＃６４）。電界強度計算部７１によって計算された累計加算平均値が電界強度閾値設定部６１によって算出された閾値よりも低くなったとき（＃６４においてＹＥＳ）、カメラ装置２が移動されたと判断して＃１４に戻り、累計加算平均値が閾値未満であったカメラ装置２の方向を再設定する。なお、＃６４において受信強度が閾値以上である場合には（＃６４においてＮＯ）、カメラ装置２は、当初の方向設定時と同じ場所にあると判断して、通常の動作を行う（＃６５）。
【００５８】
実施形態７の無線監視システム１によれば、制御部３９が直近の所定複数回の累計加算平均値と所定の閾値とを比較してカメラ装置２の移動を判断するので、例えばカメラ装置２の前を人が横切ったとき等、一時的に無線信号の受信強度が低下した場合にはカメラ装置２が移動されたとはみなさない。これにより、カメラ装置２の移動の判断をより一層正確に行えるようになる。
【００５９】
以下、図７、図８、図１０、図１２、図１４及び図１６に示す＃１５において、モニタ装置３、５、６、７（以下、モニタ装置３にて代表する）の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順について説明する。既に述べたように、図２に示すようにアンテナ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを配置し、位相変換器３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ．．．によって移相を行うことにより、X-Y平面上のアンテナ指向性を制御することができる。
【００６０】
図１７は、アンテナ指向性と移相量の関係を示している。ここでは無指向性を得る場合と、Ｚ軸の周りに４５゜刻みで８方向の指向性を得る場合の合計９通りについて対応する移相量を示したが、移相量を適宜調整することにより、さらに細かく指向性を制御することも可能である。無線監視システム１は、大別して学習モードと通信モードの２つの動作モードをもつ。学習モードは、モニタ装置３が各カメラ装置２に対して最適なアンテナ指向性を割り当てるためのモードであり、主として無線監視システム１の設置後、通信モードに入る前に実施する。通信モードは、モニタ装置３と各カメラ装置２との間で通信を行うためのモードであり、上記高速通信モードと通信待受モードを含む。
【００６１】
学習モードにおいて、モニタ装置３は、位相変換器３２ａ（移相器ＰＳ１）、３２ｂ（移相器ＰＳ２）、３２ｃ（移相器ＰＳ３）、３２ｄ（移相器ＰＳ４）の移相量をすべて0に設定し、アンテナ指向性を無指向にする。ここでカメラ装置２Ａから、カメラ装置２ＡのＩＤ情報を含むテスト信号を連続的に送信させる。モニタ装置３はカメラ装置２Ａからのテスト信号を受信すると、まず移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量をそれぞれ９０°、９０°、0°、０°に設定する。このように移相量を設定すると、アンテナの指向性は図１７に示したようにＡ方向に設定され、このときの受信信号強度をベースバンド処理部３７内の記憶部に記憶させる。次に移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量をそれぞれ６４°、０°、−６４°、０°に設定する。このように移相量を設定すると、アンテナの指向性はＢ方向に設定され、このときの受信信号強度をベースバンド処理部３７内の記憶部に記憶させる。以下同様に、８通りのアンテナ指向性に対して、それぞれの場合における受信信号強度を求める。その結果、最も受信信号の強度が強くなったアンテナの指向性の方向にカメラ装置２Ａが存在すると判断し、図６におけるテーブルに記憶する。カメラ装置２Ｂ〜２Ｄに関しても同様に、方向を認識してテーブルに記憶する。移相器ＰＳ１〜ＰＳ４の移相量を適宜設定することにより、アンテナ指向性を１゜ずつ変更し、その受信強度に基づいてカメラ装置２Ａの方向を認識するものとしてもよい。
【００６２】
図１８は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。このフローチャートでは、Ａ方向から時計回りにＨ方向まで順次アンテナの指向性を４５゜ずずつ変更して、受信強度を測定する例を示している。モニタ装置３の制御部３９は、まず、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせて（＃７１）、カメラ装置２から送信された信号を受信し、その受信強度を測定し（＃７２）、その値を記憶する（＃７３）。そして、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を時計回りに４５゜変更して（＃７４においてＮＯ、＃７７）、＃７２に戻る。こうして＃７２、＃７３、＃７４及び＃７７の処理を繰り返して、すべての方向の受信強度を記憶すると（＃７４においてＹＥＳ）、Ａ〜Ｈ方向の受信強度を比較し（＃７５）、最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定し（＃７６）、処理を終了する。
【００６３】
上記手順によれば、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を変更しながら受信した無線信号の受信強度を検知し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置２が設置されている方向として制御部３９が記憶するので、カメラ装置２の方向が自動的に制御部３９に記憶される。これにより、システムの管理がより一層容易なものとなり、低コスト化を図ることが可能となる。
【００６４】
図１９は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順の変形例を示している。＃７１〜＃７３の処理は、図１８と同等である。制御部３９は、記憶した受信強度が所定の閾値以上であるとき（＃８１においてＹＥＳ）、当該方向をカメラ装置２の方向として設定し（＃８２）、処理を終了する。記憶した受信強度が所定の閾値未満であるとき（＃８１においてＮＯ）、＃８３に移行する。＃８３〜＃８６の処理は、図１８における＃７４〜＃７７と同等である。すなわち、すべての方向の受信強度が所定の閾値未満であるとき、最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定する。なお、上記受信強度と比較する所定の閾値とは、例えば、高速通信モードにおいて広帯域フィルタ３５ｂを用いても十分な感度が得られる程度の受信強度の値とする。この手順によれば、受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向をカメラ装置２が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了するので、短時間で効率よくカメラ装置２の方向を設定できるようになる。
【００６５】
図２０は、モニタ装置３の制御部３９が、カメラ装置２の方向を認識する手順のさらに別の変形例を示している。＃７１〜＃７３の処理は、図１８と同等である。モニタ装置３の制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を時計回りに９０゜変更しながら受信強度を測定・記憶し（＃７２、＃７３、＃９１においてＮＯ、＃９２）、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ方向の受信強度を記憶すると（＃９１においてＹＥＳ）、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ方向の受信強度を比較する（＃９３）。比較の結果、Ａ方向が最大のとき（＃９４においてＹＥＳ）、Ａ方向の両側に隣接するＨ、Ｂ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９５）。Ｃ方向が最大のとき（＃９４においてＮＯ、＃９６においてＹＥＳ）、Ｃ方向の両側に隣接するＢ、Ｄ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９７）。Ｅ方向が最大のとき（＃９６においてＮＯ、＃９８においてＹＥＳ）、Ｅ方向の両側に隣接するＤ、Ｆ方向の受信強度を測定し記憶する（＃９９）。＃９６においてＥ方向が最大でなければ（＃９８においてＮＯ）、Ｇ方向が最大と判断し（＃１００）、Ｇ方向の両側に隣接するＦ、Ｈ方向の受信強度を測定し記憶する（＃１０１）。そして、Ａ方向が最大のとき（＃９４においてＹＥＳ）、Ａ、Ｈ、Ｂ方向の受信強度、Ｃ方向が最大のとき（＃９６においてＹＥＳ）、Ｃ、Ｂ、Ｄ方向の受信強度、Ｅ方向が最大のとき（＃９８においてＹＥＳ）、Ｅ、Ｄ、Ｆ方向の受信強度、Ｇ方向が最大のとき（＃９８においてＮＯ）、Ｇ、Ｆ、Ｈ方向の受信強度を比較する（＃１０２）。そして、＃１０２において比較した３方向のうち最も受信強度が大きい方向をカメラ装置２の方向として設定する（＃１０３）。
【００６６】
図２０に示した変形例では、すべての方向について受信強度を測定することなく最も受信強度が大きい方向を知ることができるので、受信強度を測定する回数を削減することが可能となり、短時間で効率よくカメラ装置２の方向を設定できるようになる。これにより、カメラ装置２の方向設定時における消費電力の低減を図ることも可能となる。なお、この変形例において、先にＡ、Ｄ、Ｆ方向の受信強度を測定し、このうち受信強度が最大となる方向の両側に隣接する方向の受信強度を測定し比較することによりカメラ装置２の方向として設定することも可能である。この場合、さらに受信強度を測定する回数を削減することが可能となる。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも無指向時のフェーズドアレイアンテナ３０によって受信した信号を狭帯域フィルタ３５ａを通過させ、カメラ装置２に指向性を合わせたフェーズドアレイアンテナ３０によって受信した信号を広帯域フィルタ３５ｂを通過させるように構成されていればよい。また、本発明は種々の変形が可能であり、例えば、フェーズドアレイアンテナ３０を構成するアンテナは、４本に限られることなく、何本であってもよい。また、カメラ装置２の個数及び配置は、図４に示した例に限られることなく、監視領域に応じて適宜設定することができる。また、上記各実施形態におけるカメラ装置とモニタ装置を適宜組み合わせて無線通信システムを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態１による無線監視システムの構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は、同システムに適用されるフェーズドアレイアンテナを構成するアンテナの配置例を示す斜視図、（ｂ）は、同平面図。
【図３】フェーズドアレイアンテナの指向性を示す図
【図４】各カメラ装置とモニタ装置との通信状態とフェーズドアレイアンテナの指向性を示す図。
【図５】無線監視システムにおいて、モニタ装置の動作モードを通常の通信待受モードから高速通信モードに切り替えて通信を開始する手順を示すフローチャート。
【図６】（ａ）は、実施形態２の無線監視システムにおいて、モニタ装置からみた各カメラ装置の方向を、（ｂ）は、モニタ装置の制御部が各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと方向を記憶するためのテーブルを示す図。
【図７】実施形態２の無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示すテーブルを作成し、カメラ装置との通信を開始する手順を示すフローチャート。
【図８】実施形態３の無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図９】実施形態４の無線監視システムに用いられるカメラ装置の構成を示すブロック図。
【図１０】実施形態４における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１１】実施形態５に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１２】実施形態５における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１３】実施形態６に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１４】実施形態６における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１５】実施形態７に用いられるモニタ装置の構成を示すブロック図。
【図１６】実施形態７における無線監視システムにおいて、図６（ｂ）に示したテーブルを作成し、それに基づいてカメラ装置と通信する手順を示すフローチャート。
【図１７】フェーズドアレイアンテナの指向性と移相量の関係を示す図。
【図１８】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順を示すフローチャート。
【図１９】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順の変形例を示すフローチャート。
【図２０】モニタ装置の制御部が、カメラ装置の方向を認識する手順のさらに別の変形例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１ 無線監視システム
２ カメラ装置
３ モニタ装置
３０ フェーズドアレイアンテナ（位相配列アンテナ）
３３ 送受信切替スイッチ
３４ｂ 受信復調部（信号復調手段）
３５ フィルタ部
３５ａ 狭帯域フィルタ（第１帯域フィルタ）
３５ｂ 広帯域フィルタ（第２帯域フィルタ）
３８ 表示部
３９ 制御部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像のデータを無線により送信する送信手段とを有し、特定の場所に設置される複数のカメラ装置と、
前記カメラ装置の送信手段から送信された無線信号を受信するための複数のアンテナ及び該アンテナの指向性を変更するための位相変更手段を有するフェーズドアレイアンテナと、このフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号を復調する信号復調手段と、この信号復調手段によって復調された信号にフィルタをかけるフィルタ手段と、このフィルタ手段を通過した信号に基づいて画像を表示する表示手段と、前記位相変更手段、信号復調手段、フィルタ手段及び表示手段を制御する制御手段とを有するモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、
前記フィルタ手段は、第１帯域の信号を通過させる第１帯域フィルタと、前記第１帯域よりも広い第２帯域の信号を通過させる第２帯域フィルタとを有し、いずれかのフィルタを択一的に選択可能であり、
前記制御手段は、
前記複数のカメラ装置が設置されている方向を記憶し、
通常の通信待受モードにおいて、前記フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第１帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、
いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、該通信許可要求信号を送信したカメラ装置の方向に前記フェーズドアレイアンテナの指向性を合わせるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第２帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、高速通信モードで画像データを受信することを特徴とする無線監視システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶していることを特徴とする請求項１に記載の無線監視システム。
【請求項３】
新たなカメラ装置が設置されたとき、前記制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項５】
前記カメラ装置は、加速度センサを有し、この加速度センサによって該カメラ装置の移動が検知されたとき、該カメラ装置は該カメラ装置の移動後の方向を記憶させるための信号を前記モニタ装置に送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項７】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定してその累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に前記所定の閾値を算出することを特徴とする請求項６に記載の無線監視システム。
【請求項８】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、直近の所定複数回の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の無線監視システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像のデータを無線により送信する送信手段とを有し、特定の場所に設置される複数のカメラ装置と、
前記カメラ装置の送信手段から送信された無線信号を受信するための複数のアンテナ及び該アンテナの指向性を変更するための位相変更手段を有するフェーズドアレイアンテナと、このフェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号を復調する信号復調手段と、この信号復調手段によって復調された信号にフィルタをかけるフィルタ手段と、このフィルタ手段を通過した信号に基づいて画像を表示する表示手段と、前記位相変更手段、信号復調手段、フィルタ手段及び表示手段を制御する制御手段とを有するモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、
前記フィルタ手段は、第１帯域の信号を通過させる第１帯域フィルタと、前記第１帯域よりも広い第２帯域の信号を通過させる第２帯域フィルタとを有し、いずれかのフィルタを択一的に選択可能であり、
前記制御手段は、
前記複数のカメラ装置が設置されている方向を記憶し、
通常の通信待受モードにおいて、前記フェーズドアレイアンテナが無指向状態となるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第１帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、
いずれかのカメラ装置から送信された通信許可要求信号を受信したとき、該通信許可要求信号を送信したカメラ装置の方向に前記フェーズドアレイアンテナの指向性を合わせるように前記位相変更手段を制御すると共に、前記第２帯域フィルタを選択するように前記フィルタ手段を制御し、高速通信モードで画像データを受信することを特徴とする無線監視システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数のカメラ装置が設置されている方向を、各カメラ装置に割り当てられているカメラＩＤと各カメラ装置の方向が関連づけられたテーブルによって記憶していることを特徴とする請求項１に記載の無線監視システム。
【請求項３】
新たなカメラ装置が設置されたとき、前記制御手段は、カメラ装置が設置されている方向を記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記いずれかのカメラ装置と高速通信モードでの画像データの受信を終了した後、カメラ装置が設置されている方向を再度記憶し直すことなく、通常の通信待受モードに移行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項５】
前記カメラ装置は、加速度センサを有し、この加速度センサによって該カメラ装置の移動が検知されたとき、該カメラ装置は該カメラ装置の移動後の方向を記憶させるための信号を前記モニタ装置に送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項７】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定してその累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値に基づいてカメラ装置毎に前記所定の閾値を算出することを特徴とする請求項６に記載の無線監視システム。
【請求項８】
前記制御手段は、いずれかのカメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、直近の所定複数回の累計加算平均値を算出し、該累計加算平均値が所定の閾値よりも低くなったとき、該カメラ装置の方向を再度記憶することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の無線監視システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が最大となる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記位相変更手段を制御して前記フェーズドアレイアンテナの指向性を変更しながら、前記カメラ装置から送信され前記フェーズドアレイアンテナによって受信された無線信号の受信強度を測定し、該受信強度が所定の閾値よりも大きくなる方向を該カメラ装置が設置されている方向として記憶し、受信強度の測定を終了することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−３４７９５（Ｐ２０１０−３４７９５Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９３９７７（Ｐ２００８−１９３９７７）
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]