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、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。
【解決手段】すべてのカメラ装置２からの送信を停止させた状態でノイズを測定した後、方向を設定するカメラ装置２から送信された信号を受信してＳＮ比を算出し、カメラ装置２の方向をＳＮ比に基づいて設定する。カメラ装置２から送信された通信要求信号を受信すると、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の方向に合わせてアンテナ特性を高感度化する。
【解決手段】すべてのカメラ装置２からの送信を停止させた状態でノイズを測定した後、方向を設定するカメラ装置２から送信された信号を受信してＳＮ比を算出し、カメラ装置２の方向をＳＮ比に基づいて設定する。カメラ装置２から送信された通信要求信号を受信すると、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の方向に合わせてアンテナ特性を高感度化する。
【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、前記制御手段は、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、この算出したＳＮ比に基づいて前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を決定し、記憶し、各カメラ装置との通信の際に、記憶した方向にフェーズドアレイアンテナの指向性を合わせ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、前記モニタ装置は、前記複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の無線監視システムにおいて、複数の前記カメラ装置と、複数の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記複数のカメラ装置と、前記複数のモニタ装置とが相互に無線通信し、前記制御手段は、自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、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、所定の方向毎に自己に割り当てられている第２周波数チャンネルにおける受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、前記第２周波数チャンネルで、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の無線監視システムにおいて、複数の前記カメラ装置と、３以上の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記カメラ装置と、前記モニタ装置とが相互に無線通信し、前記制御手段は、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルのうち自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする。
【００１０】
請求項５発明は、前記制御手段は、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、別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から前記別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする。
【００１１】
請求項６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、特定の時刻毎に、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記特定の時刻毎のノイズの受信強度からＳＮ比を算出し、この算出したＳＮ比に基づいて特定の時刻毎の前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６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、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に含まれるカメラＩＤから通信許可要求信号を送信したカメラ装置を特定し、記憶している該カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向性が得られるように前記位相変更手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の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、通常の通信待受モードにおいて、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、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。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、制御手段が、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、所定の方向毎に信号の受信強度とノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、カメラ装置と通信を行うにあたってＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶する。これにより、周囲環境で発生する定常的なノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、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簡素でかつ安価な構成で、カメラ装置とモニタ装置との間で高感度な通信を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、モニタ装置は、複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信するので、１つの周波数帯域を用いてシステムを構成するすべてのカメラ装置と通信することができる。これにより、他の無線通信システムとの共存が容易なものとなる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、１つの無線監視システムにおいて複数のモニタ装置によって複数のカメラ装置で撮影した画像を、同時にかつ別々に確認することができる。このとき、モニタ装置にとっては、別のモニタ装置に送信される信号はノイズとなり、通信に影響を及す可能性がある。そこで、制御手段が、自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させて受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として予め記憶してＳＮ比を算出する。これにより、システム内で他の周波数チャンネル（第１周波数チャンネル）によって同時に通信がなされている場合、自己に割り当てられた周波数帯域内に漏洩する第１周波数チャンネルの電波によるノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、カメラ装置とモニタ装置との間でより一層高感度な通信を行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、複数のカメラ装置と３以上のモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、制御手段が、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶する。これにより、通信に影響を及す可能性のある周波数チャンネルの信号のみをノイズとみなしてＳＮ比を算出するので、その算出処理を容易かつ迅速に行うことができるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、制御手段が、別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、受信した信号をノイズとみなしてＳＮ比を算出する。そのため、別のシステムのカメラ装置が隣接する位置に配置された場合であっても、フェーズドアレイアンテナの指向性を通信に最適な方向に合わせることができるようになる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、特定の時刻毎に、ノイズの受信強度を測定してＳＮ比を算出するので、時間帯によって規則的に変動する周囲環境から発生するノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、カメラ装置とモニタ装置との間でより一層高感度な通信を行うことができる。
【００２０】
請求項７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カメラ装置からの通信を待ち受けることができる。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、カメラ装置との通信の安定性を高めることができる。
【００２１】
請求項８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、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る。よって、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、受信の高感度化を図りカメラ装置との通信距離を長距離化することができる。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、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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の動作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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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の方向の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）、処理を終了する。
【００３５】
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、図５中＃４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が図５中＃３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。
【００３６】
以下、図７に示す＃１５において、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。
【００３７】
図８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。
【００３８】
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８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。
【００３９】
図９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゜ずつ変更して、受信強度を測定する例を示している（以下、図１１、図１３、図１５においても同様）。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（＃３１）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃３２）。そして、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４５゜変更して（＃３３においてＮＯ、＃３４）、＃３２に戻る。こうして＃３２、＃３３及び＃３４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃３３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定する（＃３５）。
【００４０】
そして、制御部３９は、方向を設定するカメラ装置２からカメラＩＤを含む信号を連続的に送信させ（＃３６）、モニタ装置３が信号を受信すると（＃３７）、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせる（＃３８）。モニタ装置３が信号を受信すると（＃３９）、制御部３９は、＃３９における受信信号強度と＃３２において記憶したノイズの受信強度からＡ方向のＳＮ比を算出し、記憶する（＃４０）。そして、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４５゜変更して（＃４１においてＮＯ、＃４２）、＃３９に戻る。こうして＃３９、＃４０、＃４１及び＃４２の処理を繰り返して、すべての方向のＳＮ比を記憶すると（＃４１においてＹＥＳ）、制御部３９は、ＳＮ比が最大の方向をカメラ装置の方向として記憶し（＃４３）、処理を終了する。
【００４１】
実施形態１の無線監視システム１によれば、制御部３９が、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、各方向毎に信号の受信強度とノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、カメラ装置２と通信を行うにあたってＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶する。これにより、周囲環境で発生する定常的なノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２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の指向性を設定することができ、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安価な構成で、カメラ装置２とモニタ装置３との間で高感度な通信を行うことができる。また、モニタ装置３は、複数のカメラ装置２との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信するので、１つの周波数帯域を用いてシステムを構成するすべてのカメラ装置２と通信することができる。これにより、他の無線通信システムとの共存が容易なものとなる。
【００４２】
また、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。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によって受信される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、受信の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。
【００４３】
また、制御部３９は、通常の通信待受モードにおいて、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る。よって、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、受信感度を高めてカメラ装置２との通信の安定性を高めることができる。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、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。
【００４４】
（実施形態２）
本発明の別の実施形態による無線監視システムについて図１０、１１を参照して説明する。図１０に示すように、実施形態２の無線監視システム１は、複数のカメラ装置２Ａ〜２Ｄ及び２つのモニタ装置３Ａ、３Ｂを備えている。モニタ装置３Ａは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｂは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄとそれぞれ無線通信する。仮に、モニタ装置３Ａとカメラ装置２Ａとが周波数チャンネルＣＨ１を用いて通信を行なっているとき、同時にモニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとが周波数チャンネルＣＨ２を用いて通信する場合、カメラ装置２Ａから送信される信号は、モニタ装置３Ｂにとってはノイズ成分となる虞がある。そこで本実施形態においては、モニタ装置３Ｂにとってノイズの発生源となるカメラ装置２Ａの存在を考慮して、モニタ装置３Ｂに対するカメラ装置２Ｂの方向を設定し、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとの間で安定した通信を実現する。
【００４５】
図１１は、実施形態２の無線監視システム１において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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（＃５１）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ１（第１周波数チャンネル）にて送信させた状態で周波数チャンネルＣＨ２における受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃５２）。そして、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４５゜変更して（＃５３においてＮＯ、＃５４）、＃５２に戻る。こうして＃５２、＃５３及び＃５４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃５３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃５５）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃５６）。
【００４６】
そして、制御部３９は、方向を設定するカメラ装置２からカメラＩＤを含む信号を周波数チャンネルＣＨ２（第２周波数チャンネル）にて連続的に送信させ（＃５７）、モニタ装置３Ｂが信号を受信すると（＃５８）、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせる（＃５９）。モニタ装置３が信号を受信すると（＃６０）、制御部３９は、＃６０において受信した信号の受信強度と＃５２において記憶したノイズの受信強度からＡ方向のＳＮ比を算出する（＃６１）。そして、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４５゜変更して（＃６２においてＮＯ、＃６３）、＃６０に戻る。こうして＃６０、＃６１、＃６２及び＃６３の処理を繰り返して、すべての方向のＳＮ比を記憶すると（＃６２においてＹＥＳ）、制御部３９は、ＳＮ比が最大の方向をカメラ装置２の方向として記憶し（＃６４）、処理を終了する。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１０に示したように、システム内で異なる周波数チャンネルにて同時に送信されている場合に、それをノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したアンテナ方向を設定することができる。
【００４７】
実施形態２の無線監視システム１によれば、１つの無線監視システム１において複数のモニタ装置３によって複数のカメラ装置２で撮影した画像を、同時にかつ別々に確認することができる。このとき、制御部３９が、自己以外のいずれかのモニタ装置３に割り当てられている第１周波数チャンネルですべてのカメラ装置２から送信させて、自己に割り当てられている周波数における受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として予め記憶してＳＮ比を算出する。これにより、システム内で他の周波数チャンネル（第１周波数チャンネル）によって同時に通信がなされている場合、自己に割り当てられた周波数帯域内に漏洩する第１周波数チャンネルの電波によるノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２の方向を正確に認識することができ、カメラ装置２とモニタ装置３との間でより一層高感度な通信を行うことができるようになる。
【００４８】
（実施形態３）
本発明のさらに別の実施形態による無線監視システムについて図１２、１３を参照して説明する。図１２に示すように、実施形態３の無線監視システム１は、複数のカメラ装置２Ａ〜２Ｄ及び３つ以上のモニタ装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃを備えている。モニタ装置３Ａは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｂは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｃは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ３を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄとそれぞれ無線通信する。ここで、各周波数チャンネルは、チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の順で周波数の帯域が高くなるものとする。
【００４９】
実施形態３の無線監視システム１において、モニタ装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで送信された信号をノイズとしてフェーズドアレイアンテナ３０の方向を設定する。より具体的には、モニタ装置３Ａは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１に隣接するチャンネルＣＨ２を用いて送信された信号をノイズとして扱い、それより離れた周波数帯域のチャンネルＣＨ３を用いて送信された信号は、自己の通信に及す影響は小さいので、ノイズとして扱わない。同様に、モニタ装置３Ｃは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ３に隣接するチャンネルＣＨ２を用いて送信された信号をノイズとして扱い、それより離れた周波数帯域のチャンネルＣＨ１を用いて送信された信号はノイズとして扱わない。このモニタ装置３Ａ、モニタ装置３Ｃにおいては、制御部３９は、上記実施形態２の無線監視システム１と実質的に同等の処理を行なえばよいので説明を省略する。一方、モニタ装置３Ｂは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２に隣接するチャンネルＣＨ１及びＣＨ３を用いて送信された信号をノイズとして扱う。
【００５０】
図１３は、図１２に示すように、モニタ装置３Ａとカメラ装置２Ａとが周波数チャンネルＣＨ１を用いて、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとが周波数チャンネルＣＨ２を用いて、モニタ装置３Ｃとカメラ装置２Ｃとが周波数チャンネルＣＨ３を用いて、それぞれ通信する場合において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ１（第１周波数チャンネル）にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃７２）。そして、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４５゜変更して（＃７３においてＮＯ、＃７４）、＃７２に戻る。こうして＃７２、＃７３及び＃７４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃７３においてＹＥＳ）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ３（第３周波数チャンネル）にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃７５）。そして、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４５゜変更して（＃７６においてＮＯ、＃７７）、＃７５に戻る。こうして＃７５、＃７６及び＃７７の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃７６においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃７８）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃７９）。その後の処理（＃８０〜＃８７）は、図１１における＃５７〜＃６４と実質的に同等であるので、その説明を省略する。なお、＃８５においては、＃７２において記憶したノイズの受信強度と、＃７２において記憶したノイズの受信強度から別々にＳＮ比を算出してもよいし、両者を合成してＳＮ比を算出してもよい。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１２に示したように、システム内で異なる周波数チャンネルにて同時に送信されている場合に、それをノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したアンテナ方向を設定することができる。
【００５１】
実施形態３の無線監視システム１によれば、制御部３９が、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置２から送信させ、受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶する。これにより、通信に影響を及す可能性のある周波数チャンネルの信号のみをノイズとみなしてＳＮ比を算出するので、その算出処理を容易かつ迅速に行うことができるようになる。
【００５２】
（実施形態４）
本発明のさらに別の実施形態による無線監視システムについて図１４、１５を参照して説明する。図１４に示すように、実施形態４の無線監視システム１は、別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合に対応する。例えば、無線監視システム１が設置されている住居の隣に別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合等がこれに該当する。無線監視システム１００は、複数のカメラ装置２Ｅ、２Ｆ、２Ｇとモニタ装置３Ｄを有し、無線監視システム１（周波数チャンネルＣＨ２を使用）とは異なる周波数チャンネルＣＨ４を用いて通信を行なっているものとする。周波数チャンネルＣＨ２と周波数チャンネルＣＨ４の周波数帯域が近い場合には、カメラ装置２Ｅから周波数チャンネルＣＨ４を用いて送信される信号は、モニタ装置３Ｂにとってはノイズ成分となる虞がある。そこで本実施形態においては、モニタ装置３Ｂにとってノイズの発生源となるカメラ装置２Ｅの存在を考慮して、モニタ装置３Ｂに対するカメラ装置２の方向を設定し、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２との間で安定した通信を実現する。より具体的には、モニタ装置３Ｂは別システムのカメラ装置２Ｅの動作を制御できないので、自己のシステム内でカメラ装置２Ｅに最も隣接するカメラ装置２Ｂから別の無線監視システム１００で用いられる周波数チャンネルＣＨ４にて送信し、それをノイズ成分としたＳＮ比を算出する。なお、カメラ装置２Ｅに最も隣接するカメラ装置２Ｂの選択及び周波数チャンネルＣＨ４の設定は、例えば、システム管理者が行うものとする。
【００５３】
図１５は、図１４に示すように、別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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（＃９１）、カメラ装置２Ｂから周波数チャンネルＣＨ４にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃９２）。ここで、カメラ装置２Ｂは、別の無線監視システム１００のカメラ装置２Ｅに隣接するカメラ装置であり、周波数チャンネルＣＨ４は、別の無線監視システム１００で用いられる周波数チャンネルである。そして、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４５゜変更して（＃９３においてＮＯ、＃９４）、＃９２に戻る。こうして＃９２、＃９３及び＃９４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃９３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃９５）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃９６）。その後の処理（＃９７〜＃１０４）は、図１１における＃５７〜＃６４と実質的に同等であるので、その説明を省略する。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１４に示したように、カメラ装置２Ｅが隣接して設置されている別の無線監視システム１００において同時に通信がなされている場合に、その信号をノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を設定することができる。
【００５４】
実施形態４の無線監視システム１によれば、制御部３９が、別のシステム１００のカメラ装置２Ｅに隣接するカメラ装置２Ｂから別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルＣＨ４で送信させ、受信した信号をノイズとみなしてＳＮ比を算出する。そのため別のシステム１００のカメラ装置２Ｅが隣接する位置に配置された場合であっても、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信に最適な方向に合わせることができるようになる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも予めＳＮ比に基づいて設定したカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせて通信を行うように構成されていればよい。
【００５６】
また、本発明は種々の変形が可能である。例えば、家庭内では特定の時間帯に調理を行なったり、テレビジョンを視聴したりすることが多く、これに伴い、特定の時間帯に電磁調理器等から特定のノイズが発生する場合がある。そこで、特定の時刻毎に、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を変更しながら、所定の方向毎にモニタ装置３の周辺ノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、ＳＮ比の算出に供してもよい。この場合にあっては、時間帯によって規則的に変動する周囲環境から発生するノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２の方向を正確に認識することができ、カメラ装置２とモニタ装置３との間でより一層高感度な通信を行うことができる。
【００５７】
また、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２とモニタ装置３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】
【００５８】
【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】図６（ｂ）に示すテーブルを作成する手順を示すフローチャート。
【図８】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９】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１０】実施形態２による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１１】実施形態２において、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１２】実施形態３による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態３において、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１４】実施形態４による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１５】実施形態４において、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。
【符号の説明】
【００５９】
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、前記制御手段は、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、この算出したＳＮ比に基づいて前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を決定し、記憶し、各カメラ装置との通信の際に、記憶した方向にフェーズドアレイアンテナの指向性を合わせ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、前記モニタ装置は、前記複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の無線監視システムにおいて、複数の前記カメラ装置と、複数の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記複数のカメラ装置と、前記複数のモニタ装置とが相互に無線通信し、前記制御手段は、自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、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、所定の方向毎に自己に割り当てられている第２周波数チャンネルにおける受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、前記第２周波数チャンネルで、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載の無線監視システムにおいて、複数の前記カメラ装置と、３以上の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記カメラ装置と、前記モニタ装置とが相互に無線通信し、前記制御手段は、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルのうち自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする。
【００１０】
請求項５発明は、前記制御手段は、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、別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から前記別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする。
【００１１】
請求項６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、特定の時刻毎に、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記特定の時刻毎のノイズの受信強度からＳＮ比を算出し、この算出したＳＮ比に基づいて特定の時刻毎の前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６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、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に含まれるカメラＩＤから通信許可要求信号を送信したカメラ装置を特定し、記憶している該カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向性が得られるように前記位相変更手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の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、通常の通信待受モードにおいて、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、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。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、制御手段が、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、所定の方向毎に信号の受信強度とノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、カメラ装置と通信を行うにあたってＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶する。これにより、周囲環境で発生する定常的なノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、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簡素でかつ安価な構成で、カメラ装置とモニタ装置との間で高感度な通信を行うことができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、モニタ装置は、複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信するので、１つの周波数帯域を用いてシステムを構成するすべてのカメラ装置と通信することができる。これにより、他の無線通信システムとの共存が容易なものとなる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、１つの無線監視システムにおいて複数のモニタ装置によって複数のカメラ装置で撮影した画像を、同時にかつ別々に確認することができる。このとき、モニタ装置にとっては、別のモニタ装置に送信される信号はノイズとなり、通信に影響を及す可能性がある。そこで、制御手段が、自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させて受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として予め記憶してＳＮ比を算出する。これにより、システム内で他の周波数チャンネル（第１周波数チャンネル）によって同時に通信がなされている場合、自己に割り当てられた周波数帯域内に漏洩する第１周波数チャンネルの電波によるノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、カメラ装置とモニタ装置との間でより一層高感度な通信を行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、複数のカメラ装置と３以上のモニタ装置とを備えた無線監視システムにおいて、制御手段が、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶する。これにより、通信に影響を及す可能性のある周波数チャンネルの信号のみをノイズとみなしてＳＮ比を算出するので、その算出処理を容易かつ迅速に行うことができるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、制御手段が、別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、受信した信号をノイズとみなしてＳＮ比を算出する。そのため、別のシステムのカメラ装置が隣接する位置に配置された場合であっても、フェーズドアレイアンテナの指向性を通信に最適な方向に合わせることができるようになる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、特定の時刻毎に、ノイズの受信強度を測定してＳＮ比を算出するので、時間帯によって規則的に変動する周囲環境から発生するノイズの影響を加味した上で、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の指向性を設定することができ、カメラ装置とモニタ装置との間でより一層高感度な通信を行うことができる。
【００２０】
請求項７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カメラ装置からの通信を待ち受けることができる。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、カメラ装置との通信の安定性を高めることができる。
【００２１】
請求項８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、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る。よって、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、受信の高感度化を図りカメラ装置との通信距離を長距離化することができる。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、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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の動作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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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の方向の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）、処理を終了する。
【００３５】
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、図５中＃４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が図５中＃３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。
【００３６】
以下、図７に示す＃１５において、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。
【００３７】
図８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。
【００３８】
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８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。
【００３９】
図９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゜ずつ変更して、受信強度を測定する例を示している（以下、図１１、図１３、図１５においても同様）。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（＃３１）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃３２）。そして、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４５゜変更して（＃３３においてＮＯ、＃３４）、＃３２に戻る。こうして＃３２、＃３３及び＃３４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃３３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定する（＃３５）。
【００４０】
そして、制御部３９は、方向を設定するカメラ装置２からカメラＩＤを含む信号を連続的に送信させ（＃３６）、モニタ装置３が信号を受信すると（＃３７）、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせる（＃３８）。モニタ装置３が信号を受信すると（＃３９）、制御部３９は、＃３９における受信信号強度と＃３２において記憶したノイズの受信強度からＡ方向のＳＮ比を算出し、記憶する（＃４０）。そして、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４５゜変更して（＃４１においてＮＯ、＃４２）、＃３９に戻る。こうして＃３９、＃４０、＃４１及び＃４２の処理を繰り返して、すべての方向のＳＮ比を記憶すると（＃４１においてＹＥＳ）、制御部３９は、ＳＮ比が最大の方向をカメラ装置の方向として記憶し（＃４３）、処理を終了する。
【００４１】
実施形態１の無線監視システム１によれば、制御部３９が、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、各方向毎に信号の受信強度とノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、カメラ装置２と通信を行うにあたってＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶する。これにより、周囲環境で発生する定常的なノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２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の指向性を設定することができ、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安価な構成で、カメラ装置２とモニタ装置３との間で高感度な通信を行うことができる。また、モニタ装置３は、複数のカメラ装置２との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信するので、１つの周波数帯域を用いてシステムを構成するすべてのカメラ装置２と通信することができる。これにより、他の無線通信システムとの共存が容易なものとなる。
【００４２】
また、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。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によって受信される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、受信の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。
【００４３】
また、制御部３９は、通常の通信待受モードにおいて、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る。よって、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、受信感度を高めてカメラ装置２との通信の安定性を高めることができる。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、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。
【００４４】
（実施形態２）
本発明の別の実施形態による無線監視システムについて図１０、１１を参照して説明する。図１０に示すように、実施形態２の無線監視システム１は、複数のカメラ装置２Ａ〜２Ｄ及び２つのモニタ装置３Ａ、３Ｂを備えている。モニタ装置３Ａは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｂは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄとそれぞれ無線通信する。仮に、モニタ装置３Ａとカメラ装置２Ａとが周波数チャンネルＣＨ１を用いて通信を行なっているとき、同時にモニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとが周波数チャンネルＣＨ２を用いて通信する場合、カメラ装置２Ａから送信される信号は、モニタ装置３Ｂにとってはノイズ成分となる虞がある。そこで本実施形態においては、モニタ装置３Ｂにとってノイズの発生源となるカメラ装置２Ａの存在を考慮して、モニタ装置３Ｂに対するカメラ装置２Ｂの方向を設定し、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとの間で安定した通信を実現する。
【００４５】
図１１は、実施形態２の無線監視システム１において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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（＃５１）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ１（第１周波数チャンネル）にて送信させた状態で周波数チャンネルＣＨ２における受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃５２）。そして、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４５゜変更して（＃５３においてＮＯ、＃５４）、＃５２に戻る。こうして＃５２、＃５３及び＃５４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃５３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃５５）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃５６）。
【００４６】
そして、制御部３９は、方向を設定するカメラ装置２からカメラＩＤを含む信号を周波数チャンネルＣＨ２（第２周波数チャンネル）にて連続的に送信させ（＃５７）、モニタ装置３Ｂが信号を受信すると（＃５８）、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性をＡ方向に合わせる（＃５９）。モニタ装置３が信号を受信すると（＃６０）、制御部３９は、＃６０において受信した信号の受信強度と＃５２において記憶したノイズの受信強度からＡ方向のＳＮ比を算出する（＃６１）。そして、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４５゜変更して（＃６２においてＮＯ、＃６３）、＃６０に戻る。こうして＃６０、＃６１、＃６２及び＃６３の処理を繰り返して、すべての方向のＳＮ比を記憶すると（＃６２においてＹＥＳ）、制御部３９は、ＳＮ比が最大の方向をカメラ装置２の方向として記憶し（＃６４）、処理を終了する。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１０に示したように、システム内で異なる周波数チャンネルにて同時に送信されている場合に、それをノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したアンテナ方向を設定することができる。
【００４７】
実施形態２の無線監視システム１によれば、１つの無線監視システム１において複数のモニタ装置３によって複数のカメラ装置２で撮影した画像を、同時にかつ別々に確認することができる。このとき、制御部３９が、自己以外のいずれかのモニタ装置３に割り当てられている第１周波数チャンネルですべてのカメラ装置２から送信させて、自己に割り当てられている周波数における受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として予め記憶してＳＮ比を算出する。これにより、システム内で他の周波数チャンネル（第１周波数チャンネル）によって同時に通信がなされている場合、自己に割り当てられた周波数帯域内に漏洩する第１周波数チャンネルの電波によるノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２の方向を正確に認識することができ、カメラ装置２とモニタ装置３との間でより一層高感度な通信を行うことができるようになる。
【００４８】
（実施形態３）
本発明のさらに別の実施形態による無線監視システムについて図１２、１３を参照して説明する。図１２に示すように、実施形態３の無線監視システム１は、複数のカメラ装置２Ａ〜２Ｄ及び３つ以上のモニタ装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃを備えている。モニタ装置３Ａは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｂは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄと、モニタ装置３Ｃは自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ３を用いてカメラ装置２Ａ〜２Ｄとそれぞれ無線通信する。ここで、各周波数チャンネルは、チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の順で周波数の帯域が高くなるものとする。
【００４９】
実施形態３の無線監視システム１において、モニタ装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで送信された信号をノイズとしてフェーズドアレイアンテナ３０の方向を設定する。より具体的には、モニタ装置３Ａは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ１に隣接するチャンネルＣＨ２を用いて送信された信号をノイズとして扱い、それより離れた周波数帯域のチャンネルＣＨ３を用いて送信された信号は、自己の通信に及す影響は小さいので、ノイズとして扱わない。同様に、モニタ装置３Ｃは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ３に隣接するチャンネルＣＨ２を用いて送信された信号をノイズとして扱い、それより離れた周波数帯域のチャンネルＣＨ１を用いて送信された信号はノイズとして扱わない。このモニタ装置３Ａ、モニタ装置３Ｃにおいては、制御部３９は、上記実施形態２の無線監視システム１と実質的に同等の処理を行なえばよいので説明を省略する。一方、モニタ装置３Ｂは、自己に割り当てられた周波数チャンネルＣＨ２に隣接するチャンネルＣＨ１及びＣＨ３を用いて送信された信号をノイズとして扱う。
【００５０】
図１３は、図１２に示すように、モニタ装置３Ａとカメラ装置２Ａとが周波数チャンネルＣＨ１を用いて、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２Ｂとが周波数チャンネルＣＨ２を用いて、モニタ装置３Ｃとカメラ装置２Ｃとが周波数チャンネルＣＨ３を用いて、それぞれ通信する場合において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ１（第１周波数チャンネル）にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃７２）。そして、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４５゜変更して（＃７３においてＮＯ、＃７４）、＃７２に戻る。こうして＃７２、＃７３及び＃７４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃７３においてＹＥＳ）、すべてのカメラ装置２から周波数チャンネルＣＨ３（第３周波数チャンネル）にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃７５）。そして、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４５゜変更して（＃７６においてＮＯ、＃７７）、＃７５に戻る。こうして＃７５、＃７６及び＃７７の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃７６においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃７８）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃７９）。その後の処理（＃８０〜＃８７）は、図１１における＃５７〜＃６４と実質的に同等であるので、その説明を省略する。なお、＃８５においては、＃７２において記憶したノイズの受信強度と、＃７２において記憶したノイズの受信強度から別々にＳＮ比を算出してもよいし、両者を合成してＳＮ比を算出してもよい。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１２に示したように、システム内で異なる周波数チャンネルにて同時に送信されている場合に、それをノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したアンテナ方向を設定することができる。
【００５１】
実施形態３の無線監視システム１によれば、制御部３９が、自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置２から送信させ、受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶する。これにより、通信に影響を及す可能性のある周波数チャンネルの信号のみをノイズとみなしてＳＮ比を算出するので、その算出処理を容易かつ迅速に行うことができるようになる。
【００５２】
（実施形態４）
本発明のさらに別の実施形態による無線監視システムについて図１４、１５を参照して説明する。図１４に示すように、実施形態４の無線監視システム１は、別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合に対応する。例えば、無線監視システム１が設置されている住居の隣に別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合等がこれに該当する。無線監視システム１００は、複数のカメラ装置２Ｅ、２Ｆ、２Ｇとモニタ装置３Ｄを有し、無線監視システム１（周波数チャンネルＣＨ２を使用）とは異なる周波数チャンネルＣＨ４を用いて通信を行なっているものとする。周波数チャンネルＣＨ２と周波数チャンネルＣＨ４の周波数帯域が近い場合には、カメラ装置２Ｅから周波数チャンネルＣＨ４を用いて送信される信号は、モニタ装置３Ｂにとってはノイズ成分となる虞がある。そこで本実施形態においては、モニタ装置３Ｂにとってノイズの発生源となるカメラ装置２Ｅの存在を考慮して、モニタ装置３Ｂに対するカメラ装置２の方向を設定し、モニタ装置３Ｂとカメラ装置２との間で安定した通信を実現する。より具体的には、モニタ装置３Ｂは別システムのカメラ装置２Ｅの動作を制御できないので、自己のシステム内でカメラ装置２Ｅに最も隣接するカメラ装置２Ｂから別の無線監視システム１００で用いられる周波数チャンネルＣＨ４にて送信し、それをノイズ成分としたＳＮ比を算出する。なお、カメラ装置２Ｅに最も隣接するカメラ装置２Ｂの選択及び周波数チャンネルＣＨ４の設定は、例えば、システム管理者が行うものとする。
【００５３】
図１５は、図１４に示すように、別の無線監視システム１００が隣接して設置されている場合において、モニタ装置３Ｂの制御部３９が、各カメラ装置２の方向を認識する手順を示している。モニタ装置３Ｂ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（＃９１）、カメラ装置２Ｂから周波数チャンネルＣＨ４にて送信させた状態で受信強度を測定し、その値をＡ方向のノイズの受信強度として記憶する（＃９２）。ここで、カメラ装置２Ｂは、別の無線監視システム１００のカメラ装置２Ｅに隣接するカメラ装置であり、周波数チャンネルＣＨ４は、別の無線監視システム１００で用いられる周波数チャンネルである。そして、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４５゜変更して（＃９３においてＮＯ、＃９４）、＃９２に戻る。こうして＃９２、＃９３及び＃９４の処理を繰り返して、すべての方向のノイズの受信強度を記憶すると（＃９３においてＹＥＳ）、制御部３９は、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を無指向に設定し（＃９５）、すべてのカメラ装置２からの送信を停止させる（＃９６）。その後の処理（＃９７〜＃１０４）は、図１１における＃５７〜＃６４と実質的に同等であるので、その説明を省略する。このようにして設定したカメラ装置２の方向は、実際にカメラ装置２が設置されている方向とは異なる場合もあるが、図１４に示したように、カメラ装置２Ｅが隣接して設置されている別の無線監視システム１００において同時に通信がなされている場合に、その信号をノイズ成分として考慮しつつ、通信に最も適したフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を設定することができる。
【００５４】
実施形態４の無線監視システム１によれば、制御部３９が、別のシステム１００のカメラ装置２Ｅに隣接するカメラ装置２Ｂから別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルＣＨ４で送信させ、受信した信号をノイズとみなしてＳＮ比を算出する。そのため別のシステム１００のカメラ装置２Ｅが隣接する位置に配置された場合であっても、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を通信に最適な方向に合わせることができるようになる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも予めＳＮ比に基づいて設定したカメラ装置２の方向にフェーズドアレイアンテナ３０の指向性を合わせて通信を行うように構成されていればよい。
【００５６】
また、本発明は種々の変形が可能である。例えば、家庭内では特定の時間帯に調理を行なったり、テレビジョンを視聴したりすることが多く、これに伴い、特定の時間帯に電磁調理器等から特定のノイズが発生する場合がある。そこで、特定の時刻毎に、フェーズドアレイアンテナ３０の指向性を変更しながら、所定の方向毎にモニタ装置３の周辺ノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、ＳＮ比の算出に供してもよい。この場合にあっては、時間帯によって規則的に変動する周囲環境から発生するノイズの影響を加味した上で、カメラ装置２の方向を正確に認識することができ、カメラ装置２とモニタ装置３との間でより一層高感度な通信を行うことができる。
【００５７】
また、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２とモニタ装置３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】
【００５８】
【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】図６（ｂ）に示すテーブルを作成する手順を示すフローチャート。
【図８】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９】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１０】実施形態２による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１１】実施形態２において、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１２】実施形態３による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態３において、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１４】実施形態４による無線監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図１５】実施形態４において、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。
【符号の説明】
【００５９】
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、
前記制御手段は、
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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、
いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、
この算出したＳＮ比に基づいて前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を決定し、記憶し、各カメラ装置との通信の際に、記憶した方向にフェーズドアレイアンテナの指向性を合わせることを特徴とする無線監視システム。
【請求項２】
前記モニタ装置は、前記複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信す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】
複数の前記カメラ装置と、複数の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記複数のカメラ装置と、前記複数のモニタ装置とが相互に無線通信し、
前記制御手段は、
自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、
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、所定の方向毎に自己に割り当てられている第２周波数チャンネルにおける受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、
前記第２周波数チャンネルで、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出することを特徴とする請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項４】
複数の前記カメラ装置と、３以上の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記カメラ装置と、前記モニタ装置とが相互に無線通信し、
前記制御手段は、
各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルのうち自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、
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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする請求項３に記載の無線監視システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から前記別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、
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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、
特定の時刻毎に、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記特定の時刻毎のノイズの受信強度からＳＮ比を算出し、
この算出したＳＮ比に基づいて特定の時刻毎の前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶す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７】
前記制御手段は、
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に含まれるカメラＩＤから通信許可要求信号を送信したカメラ装置を特定し、記憶している該カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向性が得られるように前記位相変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項８】
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、
通常の通信待受モードにおいて、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、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請求項７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、
前記制御手段は、
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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、
いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出し、
この算出したＳＮ比に基づいて前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となるフェーズドアレイアンテナの指向方向を決定し、記憶し、各カメラ装置との通信の際に、記憶した方向にフェーズドアレイアンテナの指向性を合わせることを特徴とする無線監視システム。
【請求項２】
前記モニタ装置は、前記複数のカメラ装置との間で、同一の周波数チャンネルを用いて相互に無線通信す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】
複数の前記カメラ装置と、複数の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記複数のカメラ装置と、前記複数のモニタ装置とが相互に無線通信し、
前記制御手段は、
自己以外のいずれかのモニタ装置に割り当てられている第１周波数チャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、
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、所定の方向毎に自己に割り当てられている第２周波数チャンネルにおける受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶し、
前記第２周波数チャンネルで、いずれかのカメラ装置からカメラＩＤを含む信号を送信させ、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所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記ノイズの受信強度のＳＮ比を算出することを特徴とする請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項４】
複数の前記カメラ装置と、３以上の前記モニタ装置とを備え、各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルを用いて前記カメラ装置と、前記モニタ装置とが相互に無線通信し、
前記制御手段は、
各モニタ装置毎に割り当てられた周波数チャンネルのうち自己に割り当てられた周波数チャンネルに隣接するチャンネルで、すべてのカメラ装置から送信させ、
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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする請求項３に記載の無線監視システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
別のシステムのカメラ装置に隣接するカメラ装置から前記別のシステム内の通信に用いられる周波数チャンネルで送信させ、
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、所定の方向毎に受信した信号の受信強度を測定し、これをノイズの受信強度として記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線監視システム。
【請求項６】
前記制御手段は、
特定の時刻毎に、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、所定の方向毎にノイズの受信強度を測定し、これを特定の時刻毎のノイズの受信強度として記憶し、
前記所定の方向毎に前記信号の受信強度と前記特定の時刻毎のノイズの受信強度からＳＮ比を算出し、
この算出したＳＮ比に基づいて特定の時刻毎の前記カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向方向を認識し、記憶す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７】
前記制御手段は、
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に含まれるカメラＩＤから通信許可要求信号を送信したカメラ装置を特定し、記憶している該カメラ装置と通信を行うにあたってこの算出したＳＮ比が最大となる前記フェーズドアレイアンテナの指向性が得られるように前記位相変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の無線監視システム。
【請求項８】
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、
通常の通信待受モードにおいて、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、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請求項７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】
【公開番号】特開２０１０−３４７９７（Ｐ２０１０−３４７９７Ａ）
【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２００８−１９３９９６（Ｐ２００８−１９３９９６）
【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）】
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