画像伝送装置
【課題】漏洩同軸ケーブルからの画像信号の漏洩を抑制して伝送することができる画像伝送装置を提供する。
【解決手段】漏洩同軸ケーブル２の漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する周波数変換装置６と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換装置９とを備える。
【解決手段】漏洩同軸ケーブル２の漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する周波数変換装置６と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換装置９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、漏洩同軸ケーブルでセンサ信号を伝送する監視システムに使用される画像伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠隔監視システムでは、監視対象を撮影した映像信号や画像信号を、専用の伝送ケーブルを介して伝送していた。このため、システム設置の際、伝送ケーブルの敷設作業を行わなければならず、コスト的に不利となっていた。このような不具合を解決する従来の技術として、例えば特許文献１に開示される監視システムがある。このシステムでは、センサ信号を伝送するための既設のケーブル等の伝送媒体を介して映像信号や画像信号を伝送する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５０００号公報（第６頁、図２及び図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の監視システムに使用される画像伝送装置では、既設の信号ケーブルを介したセンサ信号の伝送を阻害しないように、センサ信号の伝送に使用されていない空き周波数帯の周波数に画像信号の伝送周波数を変換して伝送している。例えば、漏洩同軸ケーブルからセンサ信号の電波を漏洩させて監視対象を検知する電波検知式の監視システムに上記画像伝送装置を適用する場合、該監視システムでセンサ信号の伝送に使用する周波数帯域とは異なる周波数に画像信号の伝送周波数を変換して伝送することになる。
【０００５】
しかしながら、上記電波検知式の監視システムでは、漏洩同軸ケーブルからセンサ信号の電波を漏洩させて監視対象を検知することから、伝送媒体として漏洩同軸ケーブルを用い、画像信号の伝送周波数を空き周波数帯域に変換しても、センサ信号と同様に画像信号も漏洩するという課題があった。
【０００６】
また、このような画像信号の漏洩に伴う信号減衰のために、信号の受信側で画像信号の強度が落ち、画像の品質が著しく低下するか或いは全く画像を受信できない場合がある。さらに、漏洩した画像信号が第三者に傍受されると、個人情報の侵害や監視場所が特定される等のセキュリティ上の問題も発生する。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、漏洩同軸ケーブルからの画像信号の漏洩を抑制して画像信号を安定して伝送することができる画像伝送装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る画像伝送装置は、漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する送信側の周波数変換部と、漏洩同軸ケーブルを介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換してから漏洩同軸ケーブルを介して画像信号を伝送するので、画像信号の伝送に既設の漏洩同軸ケーブルを利用することができ、画像信号の伝送専用のケーブルを別途敷設する必要がなく、敷設作業に要するコスト削減を図ることができる。また、漏洩同軸ケーブルにおける画像信号の減衰と漏洩による情報漏れとの双方を抑制することができ、安定かつ安全な画像伝送が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。図１において、侵入者監視システムを構成する侵入者検知装置１が、送信側の漏洩同軸ケーブル２に侵入者検知信号１１を送信し、漏洩同軸ケーブル２から漏洩した侵入者検知信号を受信側の漏洩同軸ケーブル４で受信して侵入者検知装置１に戻す。なお、漏洩同軸ケーブル２から漏洩しなかった余剰な信号は終端器３に吸収される。侵入者検知装置１では、漏洩同軸ケーブル２に送信した信号と漏洩同軸ケーブル４を介して受信した信号とを比較し、その比較結果に応じて漏洩同軸ケーブル２，４間に侵入者が存在するか否かを検知する。
【００１１】
実施の形態１による画像伝送装置は、このような侵入者監視システムにおける既設の漏洩同軸ケーブルを利用して画像信号を伝送するものであり、例えば監視カメラ５によって撮影された監視領域の画像信号を漏洩同軸ケーブル２を介して伝送し、監視室の表示装置１０に表示する。該画像伝送装置は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像信号を送受信する画像送信側の構成と画像受信側の構成に分けられる。画像送信側の構成としては、監視カメラ５、周波数変換装置６及び信号混合装置７があり、画像受信側の構成には、信号分配装置８、周波数変換装置９及び表示装置１０がある。
【００１２】
監視カメラ５は、監視領域を撮影してその撮像画像の画像信号を周波数変換装置６に出力する。周波数変換装置（送信側の周波数変換部）６は、監視カメラ５から入力した画像信号の周波数を、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ侵入者検知信号１１の伝送に用いられる周波数帯域の信号と比較して漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい特定の周波数に変換する。信号混合装置７は、侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１と周波数変換装置６からの周波数変換後の画像信号１２とを混合して漏洩同軸ケーブル２へ伝送する。
【００１３】
信号分配装置８は、漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された信号を受信して、該受信信号を侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２とに分離する。周波数変換装置（受信側の周波数変換部）９は、信号分配装置８により分離された周波数変換後の画像信号１２を受信し、該画像信号１２を元の画像信号の周波数に再変換する。表示装置１０は、周波数変換装置９による周波数変換後の画像信号を入力して表示画面に表示する。
【００１４】
図２は、図１中の周波数変換装置の構成を示す図である。図２に示すように、周波数変換装置６は、基準信号発生装置６ａ、ミクサ６ｂ及びフィルタ６ｃを備える。監視カメラ５により撮影された画像信号等の入力信号は、ミクサ６ｂによって基準信号発生装置６ａで生成された基準信号と合成される。この合成された信号の周波数は、入力信号の周波数と基準信号の周波数の和の周波数を持つ信号及び差の周波数を持つ信号となる。
【００１５】
フィルタ６ｃは、ミクサ６ｂにより合成された信号のうちの一方を通過させて出力信号として信号混合装置７へ出力する。このように、周波数変換装置６では、基準信号発生装置６ａで発生する信号の周波数を適切に選択することにより、入力信号を所望の周波数の出力信号に変換できる。ここでは、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブル２から漏洩しにくい特定の周波数に変換される。
【００１６】
なお、画像受信側の周波数変換装置９も、図２に示した周波数変換装置６と同様の構成を有しており、フィルタ６ｃからの出力信号が表示装置１０に出力される。このとき、周波数変換装置９のフィルタ６ｃで通過させる信号は、送信側の周波数変換装置６に合わせておく。
【００１７】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号周波数は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像受信側の構成に送信される際、周波数変換装置６によって、上述したような、侵入者検知信号１１の伝送に用いない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい特定の周波数に変換される。
【００１８】
ここで、周波数変換装置６による周波数変換処理について説明する。
図３は、電磁波の周波数と漏洩同軸ケーブルからの漏洩率との関係を示すグラフであり、マイクロ波信号発生器と広帯域アンテナを有するスペクトラムアナライザを用いた実測により求めることができる。なお、図３中の横軸が周波数で縦軸が漏洩同軸ケーブルからの漏洩率を示している。図３中に実線で示す曲線は、周波数の変化に伴って信号が漏洩同軸ケーブルからどの程度漏洩するかを放射電界強度で示している。
【００１９】
漏洩同軸ケーブルからの電磁波の漏洩率は、ケーブルの特性の一つとして製造段階で確定される要素である。例えば、ケーブルの構造や電磁波を漏洩させるためのシールド導体スリットの開口率などのパラメータにより決定され、これらのパラメータに応じて変化する。図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルでは、漏洩率の小さい周波数帯域が２カ所（周波数帯域Ｂ，Ｆ）ある。なお、上述のパラメータが異なる別の漏洩同軸ケーブルでは、漏洩率が小さい周波数帯域が１カ所であったり、周波数帯域の場所や幅が異なったりする。
【００２０】
侵入者検知装置１では、漏洩同軸ケーブル２から侵入者検知信号１１を漏洩させて漏洩同軸ケーブル４で受信した信号と比較することから、図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルを用いる場合、例えば漏洩率の高い周波数帯域Ｄを侵入者検知信号１１の伝送周波数として使用する。
【００２１】
従来では、漏洩同軸ケーブルに画像信号を周波数変換して伝送させるにあたり、周波数帯域による漏洩同軸ケーブルの漏洩率の変化は考慮されていなかった（例えば、特許文献１参照）。このため、画像信号を周波数変換する際、従来では、侵入者検知信号１１の伝送に用いる周波数帯域Ｄと異なる周波数に画像信号の周波数を変換することしか考慮されず、画像信号の伝送周波数として周波数帯域Ｃや周波数帯域Ｅが採用される場合がある。
【００２２】
その結果、画像信号が漏洩同軸ケーブルから漏洩するにつれて減衰し、最終的に表示装置１０の表示画面に表示した画像が不鮮明になったり、漏洩した信号を第三者に傍受されて監視場所が特定されるなど、セキュリティリスクが増大する懸念があった。そこで、本発明では、電磁波の周波数に対する漏洩同軸ケーブルからの漏洩率の変化を考慮して、漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい周波数帯域を選択する。
【００２３】
例えば、図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルを用いる場合、侵入者検知信号１１の伝送に用いる周波数帯域Ｄと異なる周波数帯域にあって、かつ周波数帯域Ｄよりも漏洩率が小さい周波数帯域Ｂ又は周波数帯域Ｆを選択する。また、周波数帯域Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｈ等は選択しない。
【００２４】
ここで、画像伝送に用いる周波数帯域を漏洩同軸ケーブルからの漏洩率の低さから規定する場合、侵入者検知信号１１等による漏洩通信に用いる波長帯の信号の漏洩率（一定出力の元での放射電界強度）に比して放射電界強度（漏洩率）が−１０ｄＢ〜−３０ｄＢとなる波長帯を画像伝送に採用する。
【００２５】
なお、放射電界強度が−３０ｄＢを下回る場合は、該漏洩率の波長帯の存在箇所が少ないか全く存在しない場合があり、放射電界強度が−１０ｄＢを上回る場合は、侵入者検知信号１１の波長帯と異なっていてもスプリアス波による相互干渉の排除が困難になる。これらの関係は、本発明の発明者による研究解析の結果として見出されたものであり、画像信号を漏洩同軸ケーブルからほとんど漏洩させずに受信側の構成まで好適に伝送し得る。
【００２６】
本発明では、侵入者検知装置１で利用されている既設の漏洩同軸ケーブルについて放射電界強度（漏洩率）を実測し、電磁波の周波数との関係を予め調査した上で周波数変換装置６が変換すべき周波数帯域として漏洩しにくい周波数帯域を設定しておく。
【００２７】
上述のようにして周波数変換装置６により周波数変換された画像信号１２は、信号混合装置７により侵入者検知信号１１と混合されて漏洩同軸ケーブル２に送信される。漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された混合信号は、受信側の信号分配装置８に入力され、該信号分配装置８によって侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２に分離される。ここで、侵入者検知信号１１は、終端器３に入力されて吸収されるが、画像信号１２は周波数変換装置９に入力される。
【００２８】
周波数変換装置９では、受信した画像信号１２の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。
【００２９】
以上のように、この実施の形態１によれば、漏洩同軸ケーブル２の漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する周波数変換装置６と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換装置９とを備えるので、侵入者検知信号１１に悪影響を与えることなく、画像信号１２を伝送でき、かつ漏洩同軸ケーブル２からほとんど漏洩せず、減衰しにくい状態で伝送できる。この結果、表示装置１０の表示画面に鮮明な画像を表示することができ、なおかつ情報漏れのリスクを最小限にして伝送することができる。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、１つの監視カメラからの画像信号を伝送する場合について説明したが、この実施の形態２は、複数の監視カメラからの画像信号を画像受信側に伝送する構成について説明する。
【００３１】
図４は、この発明の実施の形態２による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。漏洩率の低い周波数帯域が複数存在する漏洩同軸ケーブルが既設されている場合、複数の漏洩率の低い周波数帯域のうちから選択した周波数帯域を監視カメラ５，１３により撮影された画像の各画像信号の伝送に適用する。つまり、監視カメラ５，１３からの各画像信号を漏洩率の低い周波数帯域毎に周波数変換して伝送する。これにより、複数の画像を同時に伝送することができる。
【００３２】
例えば、上記実施の形態１で示した図３の特性を有する漏洩同軸ケーブルを使用する場合、監視カメラ５からの画像信号については、周波数変換装置６により周波数帯域Ｂの周波数に変換して画像信号１２とする。また、監視カメラ１３からの画像信号については、周波数変換装置１４により周波数帯域Ｆの周波数に変換して画像信号１５とする。これにより、図４に示すように画像信号１２，１５が漏洩同軸ケーブル２に同時に伝送される。なお、周波数変換装置１４及び周波数変換装置１６の構成は、上記実施の形態１の図２で示したものと同様である。
【００３３】
周波数変換装置６，１４によりそれぞれ周波数変換された画像信号１２，１５及び侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１は信号混合装置７に入力されて混合され、漏洩同軸ケーブル２に伝送される。受信側の信号分配装置８では、漏洩同軸ケーブル２から受信した混合信号から画像信号１２，１５及び侵入者検知信号１１を分離し、周波数帯域Ｂの画像信号１２は周波数変換装置９に出力し、周波数帯域Ｆの画像信号１５は周波数変換装置１６に出力する。
【００３４】
周波数変換装置９では、受信した画像信号１２の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。また、周波数変換装置１６では、受信した画像信号１５の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１７に出力する。表示装置１７では、入力した画像信号を表示画面に表示する。このようにして、表示装置１０では監視カメラ５の映像を、表示装置１７では監視カメラ１３の映像を同時に受信して表示することができる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態２によれば、周波数変換装置６，１４が、複数の画像信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、受信側の周波数変換装置９，１６が、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された複数の画像信号を元の周波数の信号に変換するので、上記実施の形態１と同様な効果が得られる他、複数の画像を同時に一本の漏洩同軸ケーブルを使用して伝送でき、効率のよい広域な監視システムを構築することができる。なお、既設の漏洩同軸ケーブルに漏洩率の低い周波数帯域が一つしかない場合であっても、その帯域幅が十分大きい場合であれば、該帯域内で変換すべき周波数を選択することで同様に適用可能である。
【００３６】
実施の形態３．
この実施の形態３は、漏洩率の低い周波数帯域が複数存在する漏洩同軸ケーブルを使用し、画像信号を伝送周波数に変換するにあたり、複数の漏洩率の低い周波数帯域に分散させるものである。これにより、画像伝送が可能な情報量を増やすことができる。
【００３７】
図５は、この発明の実施の形態３による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。この実施の形態３による漏洩同軸ケーブル２は、例えば図３で示すような複数の漏洩率の低い周波数帯域が存在する特性を有する。周波数変換装置（送信側の周波数変換部）６Ａは、監視カメラ５から入力した画像信号を分割した各信号の周波数を、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルの漏洩率の低い各周波数帯域の周波数にそれぞれ変換する。
【００３８】
周波数変換装置（受信側の周波数変換部）９Ａは、信号分配装置８により分離された周波数変換後の画像信号１２，１５を受信し、該画像信号１２，１５を元の分割信号の周波数にそれぞれ再変換して、これらを合成して元の画像信号を復元する。なお、図１と同一な構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３９】
図６は、図５中の周波数変換装置の構成を示す図である。図６に示すように、周波数変換装置６Ａは、基準信号発生装置６ａ、ミクサ６ｂ及びフィルタ６ｃを有するアナログ周波数変換装置６−１，６−２及び周波数分割装置１８を備える。アナログ周波数変換装置６−１，６−２は、上記実施の形態１で示した周波数変換装置６と同様に、監視カメラ５により撮影された画像信号等の入力信号をミクサ６ｂによって基準信号発生装置６ａで生成された基準信号と合成し、フィルタ６ｃによりミクサ６ｂにより合成された信号のうちの一方を通過させて出力信号として信号混合装置７へ出力する。
【００４０】
周波数分割装置１８は、Ａ／Ｄ変換器１８ａ、ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２及びＤ／Ａ変換器１８ｃ−１，１８−２を備える。Ａ／Ｄ変換器１８ａによって入力信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２がダウンサンプル処理する。ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２の互いの位相をシフトさせることで、各出力信号は異なる内容の周波数帯域の小さい信号となる。ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２の各出力信号は、Ｄ／Ａ変換器１８ｃ−１，１８−２によってそれぞれアナログ信号に戻され、アナログ周波数変換装置６−１，６−２に出力される。
【００４１】
このように、周波数変換装置６Ａでは、周波数分割装置１８によって入力信号を２つの異なる内容のアナログ信号に分割し、これら信号の周波数をアナログ周波数変換装置６−１，６−２でそれぞれ所望の周波数帯域の周波数に変換する。ここでは、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブル２から漏洩しにくい異なる２つの周波数の信号（出力信号１，２）にそれぞれ変換される。
【００４２】
なお、画像受信側の周波数変換装置９Ａは、周波数変換装置６Ａとは逆の処理を行って元の画像信号を復元する。画像信号１２，１５（出力信号１，２）をアナログ周波数変換装置でそれぞれ受信して、分割後の元の周波数の画像信号に再変換する。続いて、再変換した画像信号をＡ／Ｄ変換器でそれぞれデジタル信号に変換し、アップサンプラで周波数帯域を復元してデジタル合成する。デジタル合成された画像信号は、元の信号と同じ帯域を持っているので、これをＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換することで元のアナログ画像信号が復元される。
【００４３】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号周波数は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像受信側の構成に送信される際、周波数変換装置６Ａによって、侵入者検知信号１１の伝送に用いない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい２つの特定の周波数の信号１２，１５に変換される。例えば、漏洩同軸ケーブル２が図３の関係を有するケーブルである場合、周波数変換装置６Ａは、監視カメラ５からの画像信号を分割した一方の信号を周波数帯域Ｂの周波数に変換して画像信号１２とし、他方の信号を周波数帯域Ｆの周波数に変換して画像信号１５として出力する。
【００４４】
周波数変換装置６Ａにより周波数変換された画像信号１２，１５は、信号混合装置７により侵入者検知信号１１と混合されて漏洩同軸ケーブル２に送信される。漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された混合信号は、受信側の信号分配装置８に入力され、該信号分配装置８によって侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２，１５に分離される。
【００４５】
ここで、侵入者検知信号１１は終端器３に入力されて吸収されるが、画像信号１２，１５は周波数変換装置９Ａに入力される。周波数変換装置９Ａでは、受信した画像信号１２，１５の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し、これらを合成して表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態３によれば、周波数変換装置６Ａが、画像信号を分割した複数の信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、受信側の周波数変換装置９Ａが、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された分割信号を元の周波数の信号にそれぞれ変換し、これらの信号を合成して元の画像信号を復元するので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる他、１つの画像信号の伝送に対して漏洩率の低い複数の周波数帯域の周波数が使用されることから、漏洩率の低い周波数帯域を単独で使用した場合と比較して多くの情報を伝送することができる。このため、情報量の多い高解像度の画像信号も伝送可能であることから、画質が鮮明になり、また高解像度での効果的な監視が可能である。
【００４７】
実施の形態４．
この実施の形態４では、画像信号以外の信号を受信側に伝送するため、画像信号を含む伝送信号をデジタル信号に変換して伝送するようにしたものである。
図７は、この発明の実施の形態４による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１と同一な構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。図７において、侵入者検知装置１は、上記実施の形態１と同様に侵入者検知信号１１を漏洩同軸ケーブル２側に送信すると共に、検知した侵入者の情報等をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２５に変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。
【００４８】
デジタルエンコーダ１９は、監視カメラ５からの画像信号をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に変換する。送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置（送信側の無線処理部）２１は、入力信号２０，２５を無線ＬＡＮ電波信号に変換する。受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置（受信側の無線処理部）２２は、周波数変換装置９により元の周波数に再変換された無線ＬＡＮ信号をイーサネット（登録商標）信号２３，２６に変換する。受信側のデジタルデコーダ２４は、イーサネット（登録商標）信号２３をアナログ信号の画像信号に変換する。情報分析装置２７は、イーサネット（登録商標）信号２６を入力して侵入者検知装置１による侵入者の情報を分析する。
【００４９】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号は、先ずデジタルエンコーダ１９に入力される。デジタルエンコーダ１９では、入力した画像信号をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。一方、侵入者検知装置１では、上記実施の形態１で説明した検知動作に加え、該検知動作によって検知された侵入者の情報（例えば、検知時刻などの分析対象となり得る情報）をイーサネット（登録商標）信号２５として無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。
【００５０】
デジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号は複数の情報を同時に伝送できるので、無線ＬＡＮブリッジ装置２１は、入力したイーサネット（登録商標）信号２０，２５を同時に無線ＬＡＮ電波信号に変換して周波数変換装置６に出力する。周波数変換装置６では、入力した無線ＬＡＮ電波信号を、上記実施の形態１と同様に漏洩同軸ケーブル２からの漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換して信号混合装置７に出力する。信号混合装置７は、侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１と周波数変換装置６からの周波数変換後の無線ＬＡＮ電波信号とを混合して漏洩同軸ケーブル２へ伝送する。
【００５１】
なお、無線ＬＡＮ電波信号は、２〜５ＧＨｚの周波数をもっているので、周波数変換装置６内の基準信号発生装置も、これに近い周波数の基準信号を発生する。また、上記実施の形態１による周波数変換装置６では、画像信号（ビデオ信号）をそのまま周波数変換するため、変換時に信号の周波数が揺らいだり、ずれたりすると、そのまま画像信号の品質劣化として現れる。このため、上記実施の形態１による周波数変換装置６を構成する基準信号発生装置やミクサは、処理精度が良い高品質なものを選択する必要がある。
【００５２】
これに対して、この実施の形態４による周波数変換装置６は、画像信号をそのまま周波数変換することなく、無線ＬＡＮ電波信号を周波数変換する。また、一般的な無線ＬＡＮブリッジ装置は、周波数のずれや揺らぎに対する補正機能が付加されており、さらに雑音により劣化した信号を回復する機能も有している。これにより、無線ＬＡＮブリッジ装置で信号の補正や回復を実行すればよいことから、周波数変換装置を高品質なものにする必要はない。従って、この実施の形態４による画像伝送装置を安価に作成することが可能である。
【００５３】
また、無線ＬＡＮブリッジ装置２１が、周波数変換装置６に出力する無線ＬＡＮ電波信号を暗号化するようにしてもよい。このようにすることで、漏洩同軸ケーブル２から極わずかに漏洩した信号を万が一第三者に傍受されたとしても、情報漏洩につながるおそれはほとんどない。
【００５４】
信号分配装置８は、漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された信号を受信すると、該受信信号を侵入者検知信号１１と周波数変換後の無線ＬＡＮ電波信号とに分離する。ここで、侵入者検知信号１１は、終端器３によって吸収される。周波数変換装置９では、信号分配装置８により分離された無線ＬＡＮ電波信号を受信し、該無線ＬＡＮ電波信号を元の無線ＬＡＮ電波信号の周波数に再変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２２に出力する。
【００５５】
無線ＬＡＮブリッジ装置２２では、周波数変換装置９により元の周波数に再変換された無線ＬＡＮ電波信号を、画像情報を含むイーサネット（登録商標）信号２３と侵入者検知情報を含むイーサネット（登録商標）信号２６に分離して、イーサネット（登録商標）信号２３をデジタルデコーダ２４に出力し、イーサネット（登録商標）信号２６を情報分析装置２７に出力する。デジタルデコーダ２４は、入力したイーサネット（登録商標）信号２３を元の画像信号に変換して表示装置１０に出力する。表示装置１０では、デジタルデコーダ２４から入力した画像信号を表示画面に表示する。また、情報分析装置２７は、入力したイーサネット（登録商標）信号２６を用いて、侵入者の検知情報を分析する。
【００５６】
以上のように、この実施の形態４によれば、双方向通信が可能なデジタル通信信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に画像信号を変換するデジタルエンコーダ１９と、イーサネット（登録商標）信号２０を双方向通信が可能な無線電波信号である無線ＬＡＮ電波信号に変換する送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２１と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された無線ＬＡＮ電波信号からイーサネット（登録商標）信号２４を復元する受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２２と、受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２２により復元されたイーサネット（登録商標）信号２４から画像信号を復元するデジタルデコーダ２４とを備え、送信側の周波数変換装置６が、送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２１からの無線ＬＡＮ電波信号を漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換し、受信側の周波数変換装置９が、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された無線ＬＡＮ電波信号を元の周波数の無線電波信号に変換するので、上記実施の形態１と同様な効果が得られる他、画像信号のみならず、侵入者検知情報等も、侵入者検知用の漏洩同軸ケーブルを用いて伝送できることから、画像伝送専用のケーブルのみならず、侵入者検知情報の伝送用のケーブルも敷設の必要がない。
【００５７】
また、この実施の形態４によれば、デジタル情報として汎用性の高いイーサネット（登録商標）信号を使用するので、様々な機器からのデジタル情報を難なく伝送できる。しかも、イーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮ電波信号は双方向の通信が可能であるので、情報を逆向きに伝送し双方向の通信を行うことも可能である。
【００５８】
さらに、デジタルエンコーダ１９やデジタルデコーダ２４、無線ＬＡＮブリッジ装置２１，２２は市販品を用いても良く、画像伝送装置を安価に抑えることができる。なお、これらの機器が技術革新により高性能化すれば、その成果を容易に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１中の周波数変換装置の構成を示す図である。
【図３】電磁波の周波数と漏洩同軸ケーブルからの漏洩率との関係を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態２による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図５中の周波数変換装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 侵入者検知装置、２，４ 漏洩同軸ケーブル、３ 終端器、５，１３ 監視カメラ、６，６Ａ，９，９Ａ，１４，１６ 周波数変換装置（周波数変換部）、６ａ 基準信号発生装置、６ｂ ミクサ、６ｃ フィルタ、６−１，６−２ アナログ周波数変換装置、７ 信号混合装置、８ 信号分配装置、１０，１７ 表示装置、１１ 侵入者検知信号、１２，１５ 画像信号、１８ 周波数分割装置、１８ａ Ａ／Ｄ変換器、１８ｂ−１，１８ｂ−２ ダウンサンプラ、１８ｃ−１，１８−２ Ｄ／Ａ変換器、１９ デジタルエンコーダ、２０，２３，２５，２６ イーサネット（登録商標）信号、２１，２２ 無線ＬＡＮブリッジ装置（無線処理部）、２４ デジタルデコーダ、２７ 情報分析装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、漏洩同軸ケーブルでセンサ信号を伝送する監視システムに使用される画像伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠隔監視システムでは、監視対象を撮影した映像信号や画像信号を、専用の伝送ケーブルを介して伝送していた。このため、システム設置の際、伝送ケーブルの敷設作業を行わなければならず、コスト的に不利となっていた。このような不具合を解決する従来の技術として、例えば特許文献１に開示される監視システムがある。このシステムでは、センサ信号を伝送するための既設のケーブル等の伝送媒体を介して映像信号や画像信号を伝送する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５０００号公報（第６頁、図２及び図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の監視システムに使用される画像伝送装置では、既設の信号ケーブルを介したセンサ信号の伝送を阻害しないように、センサ信号の伝送に使用されていない空き周波数帯の周波数に画像信号の伝送周波数を変換して伝送している。例えば、漏洩同軸ケーブルからセンサ信号の電波を漏洩させて監視対象を検知する電波検知式の監視システムに上記画像伝送装置を適用する場合、該監視システムでセンサ信号の伝送に使用する周波数帯域とは異なる周波数に画像信号の伝送周波数を変換して伝送することになる。
【０００５】
しかしながら、上記電波検知式の監視システムでは、漏洩同軸ケーブルからセンサ信号の電波を漏洩させて監視対象を検知することから、伝送媒体として漏洩同軸ケーブルを用い、画像信号の伝送周波数を空き周波数帯域に変換しても、センサ信号と同様に画像信号も漏洩するという課題があった。
【０００６】
また、このような画像信号の漏洩に伴う信号減衰のために、信号の受信側で画像信号の強度が落ち、画像の品質が著しく低下するか或いは全く画像を受信できない場合がある。さらに、漏洩した画像信号が第三者に傍受されると、個人情報の侵害や監視場所が特定される等のセキュリティ上の問題も発生する。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、漏洩同軸ケーブルからの画像信号の漏洩を抑制して画像信号を安定して伝送することができる画像伝送装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る画像伝送装置は、漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する送信側の周波数変換部と、漏洩同軸ケーブルを介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換してから漏洩同軸ケーブルを介して画像信号を伝送するので、画像信号の伝送に既設の漏洩同軸ケーブルを利用することができ、画像信号の伝送専用のケーブルを別途敷設する必要がなく、敷設作業に要するコスト削減を図ることができる。また、漏洩同軸ケーブルにおける画像信号の減衰と漏洩による情報漏れとの双方を抑制することができ、安定かつ安全な画像伝送が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。図１において、侵入者監視システムを構成する侵入者検知装置１が、送信側の漏洩同軸ケーブル２に侵入者検知信号１１を送信し、漏洩同軸ケーブル２から漏洩した侵入者検知信号を受信側の漏洩同軸ケーブル４で受信して侵入者検知装置１に戻す。なお、漏洩同軸ケーブル２から漏洩しなかった余剰な信号は終端器３に吸収される。侵入者検知装置１では、漏洩同軸ケーブル２に送信した信号と漏洩同軸ケーブル４を介して受信した信号とを比較し、その比較結果に応じて漏洩同軸ケーブル２，４間に侵入者が存在するか否かを検知する。
【００１１】
実施の形態１による画像伝送装置は、このような侵入者監視システムにおける既設の漏洩同軸ケーブルを利用して画像信号を伝送するものであり、例えば監視カメラ５によって撮影された監視領域の画像信号を漏洩同軸ケーブル２を介して伝送し、監視室の表示装置１０に表示する。該画像伝送装置は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像信号を送受信する画像送信側の構成と画像受信側の構成に分けられる。画像送信側の構成としては、監視カメラ５、周波数変換装置６及び信号混合装置７があり、画像受信側の構成には、信号分配装置８、周波数変換装置９及び表示装置１０がある。
【００１２】
監視カメラ５は、監視領域を撮影してその撮像画像の画像信号を周波数変換装置６に出力する。周波数変換装置（送信側の周波数変換部）６は、監視カメラ５から入力した画像信号の周波数を、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ侵入者検知信号１１の伝送に用いられる周波数帯域の信号と比較して漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい特定の周波数に変換する。信号混合装置７は、侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１と周波数変換装置６からの周波数変換後の画像信号１２とを混合して漏洩同軸ケーブル２へ伝送する。
【００１３】
信号分配装置８は、漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された信号を受信して、該受信信号を侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２とに分離する。周波数変換装置（受信側の周波数変換部）９は、信号分配装置８により分離された周波数変換後の画像信号１２を受信し、該画像信号１２を元の画像信号の周波数に再変換する。表示装置１０は、周波数変換装置９による周波数変換後の画像信号を入力して表示画面に表示する。
【００１４】
図２は、図１中の周波数変換装置の構成を示す図である。図２に示すように、周波数変換装置６は、基準信号発生装置６ａ、ミクサ６ｂ及びフィルタ６ｃを備える。監視カメラ５により撮影された画像信号等の入力信号は、ミクサ６ｂによって基準信号発生装置６ａで生成された基準信号と合成される。この合成された信号の周波数は、入力信号の周波数と基準信号の周波数の和の周波数を持つ信号及び差の周波数を持つ信号となる。
【００１５】
フィルタ６ｃは、ミクサ６ｂにより合成された信号のうちの一方を通過させて出力信号として信号混合装置７へ出力する。このように、周波数変換装置６では、基準信号発生装置６ａで発生する信号の周波数を適切に選択することにより、入力信号を所望の周波数の出力信号に変換できる。ここでは、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブル２から漏洩しにくい特定の周波数に変換される。
【００１６】
なお、画像受信側の周波数変換装置９も、図２に示した周波数変換装置６と同様の構成を有しており、フィルタ６ｃからの出力信号が表示装置１０に出力される。このとき、周波数変換装置９のフィルタ６ｃで通過させる信号は、送信側の周波数変換装置６に合わせておく。
【００１７】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号周波数は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像受信側の構成に送信される際、周波数変換装置６によって、上述したような、侵入者検知信号１１の伝送に用いない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい特定の周波数に変換される。
【００１８】
ここで、周波数変換装置６による周波数変換処理について説明する。
図３は、電磁波の周波数と漏洩同軸ケーブルからの漏洩率との関係を示すグラフであり、マイクロ波信号発生器と広帯域アンテナを有するスペクトラムアナライザを用いた実測により求めることができる。なお、図３中の横軸が周波数で縦軸が漏洩同軸ケーブルからの漏洩率を示している。図３中に実線で示す曲線は、周波数の変化に伴って信号が漏洩同軸ケーブルからどの程度漏洩するかを放射電界強度で示している。
【００１９】
漏洩同軸ケーブルからの電磁波の漏洩率は、ケーブルの特性の一つとして製造段階で確定される要素である。例えば、ケーブルの構造や電磁波を漏洩させるためのシールド導体スリットの開口率などのパラメータにより決定され、これらのパラメータに応じて変化する。図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルでは、漏洩率の小さい周波数帯域が２カ所（周波数帯域Ｂ，Ｆ）ある。なお、上述のパラメータが異なる別の漏洩同軸ケーブルでは、漏洩率が小さい周波数帯域が１カ所であったり、周波数帯域の場所や幅が異なったりする。
【００２０】
侵入者検知装置１では、漏洩同軸ケーブル２から侵入者検知信号１１を漏洩させて漏洩同軸ケーブル４で受信した信号と比較することから、図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルを用いる場合、例えば漏洩率の高い周波数帯域Ｄを侵入者検知信号１１の伝送周波数として使用する。
【００２１】
従来では、漏洩同軸ケーブルに画像信号を周波数変換して伝送させるにあたり、周波数帯域による漏洩同軸ケーブルの漏洩率の変化は考慮されていなかった（例えば、特許文献１参照）。このため、画像信号を周波数変換する際、従来では、侵入者検知信号１１の伝送に用いる周波数帯域Ｄと異なる周波数に画像信号の周波数を変換することしか考慮されず、画像信号の伝送周波数として周波数帯域Ｃや周波数帯域Ｅが採用される場合がある。
【００２２】
その結果、画像信号が漏洩同軸ケーブルから漏洩するにつれて減衰し、最終的に表示装置１０の表示画面に表示した画像が不鮮明になったり、漏洩した信号を第三者に傍受されて監視場所が特定されるなど、セキュリティリスクが増大する懸念があった。そこで、本発明では、電磁波の周波数に対する漏洩同軸ケーブルからの漏洩率の変化を考慮して、漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい周波数帯域を選択する。
【００２３】
例えば、図３の関係を得た漏洩同軸ケーブルを用いる場合、侵入者検知信号１１の伝送に用いる周波数帯域Ｄと異なる周波数帯域にあって、かつ周波数帯域Ｄよりも漏洩率が小さい周波数帯域Ｂ又は周波数帯域Ｆを選択する。また、周波数帯域Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｈ等は選択しない。
【００２４】
ここで、画像伝送に用いる周波数帯域を漏洩同軸ケーブルからの漏洩率の低さから規定する場合、侵入者検知信号１１等による漏洩通信に用いる波長帯の信号の漏洩率（一定出力の元での放射電界強度）に比して放射電界強度（漏洩率）が−１０ｄＢ〜−３０ｄＢとなる波長帯を画像伝送に採用する。
【００２５】
なお、放射電界強度が−３０ｄＢを下回る場合は、該漏洩率の波長帯の存在箇所が少ないか全く存在しない場合があり、放射電界強度が−１０ｄＢを上回る場合は、侵入者検知信号１１の波長帯と異なっていてもスプリアス波による相互干渉の排除が困難になる。これらの関係は、本発明の発明者による研究解析の結果として見出されたものであり、画像信号を漏洩同軸ケーブルからほとんど漏洩させずに受信側の構成まで好適に伝送し得る。
【００２６】
本発明では、侵入者検知装置１で利用されている既設の漏洩同軸ケーブルについて放射電界強度（漏洩率）を実測し、電磁波の周波数との関係を予め調査した上で周波数変換装置６が変換すべき周波数帯域として漏洩しにくい周波数帯域を設定しておく。
【００２７】
上述のようにして周波数変換装置６により周波数変換された画像信号１２は、信号混合装置７により侵入者検知信号１１と混合されて漏洩同軸ケーブル２に送信される。漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された混合信号は、受信側の信号分配装置８に入力され、該信号分配装置８によって侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２に分離される。ここで、侵入者検知信号１１は、終端器３に入力されて吸収されるが、画像信号１２は周波数変換装置９に入力される。
【００２８】
周波数変換装置９では、受信した画像信号１２の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。
【００２９】
以上のように、この実施の形態１によれば、漏洩同軸ケーブル２の漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する周波数変換装置６と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換装置９とを備えるので、侵入者検知信号１１に悪影響を与えることなく、画像信号１２を伝送でき、かつ漏洩同軸ケーブル２からほとんど漏洩せず、減衰しにくい状態で伝送できる。この結果、表示装置１０の表示画面に鮮明な画像を表示することができ、なおかつ情報漏れのリスクを最小限にして伝送することができる。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、１つの監視カメラからの画像信号を伝送する場合について説明したが、この実施の形態２は、複数の監視カメラからの画像信号を画像受信側に伝送する構成について説明する。
【００３１】
図４は、この発明の実施の形態２による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。漏洩率の低い周波数帯域が複数存在する漏洩同軸ケーブルが既設されている場合、複数の漏洩率の低い周波数帯域のうちから選択した周波数帯域を監視カメラ５，１３により撮影された画像の各画像信号の伝送に適用する。つまり、監視カメラ５，１３からの各画像信号を漏洩率の低い周波数帯域毎に周波数変換して伝送する。これにより、複数の画像を同時に伝送することができる。
【００３２】
例えば、上記実施の形態１で示した図３の特性を有する漏洩同軸ケーブルを使用する場合、監視カメラ５からの画像信号については、周波数変換装置６により周波数帯域Ｂの周波数に変換して画像信号１２とする。また、監視カメラ１３からの画像信号については、周波数変換装置１４により周波数帯域Ｆの周波数に変換して画像信号１５とする。これにより、図４に示すように画像信号１２，１５が漏洩同軸ケーブル２に同時に伝送される。なお、周波数変換装置１４及び周波数変換装置１６の構成は、上記実施の形態１の図２で示したものと同様である。
【００３３】
周波数変換装置６，１４によりそれぞれ周波数変換された画像信号１２，１５及び侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１は信号混合装置７に入力されて混合され、漏洩同軸ケーブル２に伝送される。受信側の信号分配装置８では、漏洩同軸ケーブル２から受信した混合信号から画像信号１２，１５及び侵入者検知信号１１を分離し、周波数帯域Ｂの画像信号１２は周波数変換装置９に出力し、周波数帯域Ｆの画像信号１５は周波数変換装置１６に出力する。
【００３４】
周波数変換装置９では、受信した画像信号１２の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。また、周波数変換装置１６では、受信した画像信号１５の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し表示装置１７に出力する。表示装置１７では、入力した画像信号を表示画面に表示する。このようにして、表示装置１０では監視カメラ５の映像を、表示装置１７では監視カメラ１３の映像を同時に受信して表示することができる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態２によれば、周波数変換装置６，１４が、複数の画像信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、受信側の周波数変換装置９，１６が、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された複数の画像信号を元の周波数の信号に変換するので、上記実施の形態１と同様な効果が得られる他、複数の画像を同時に一本の漏洩同軸ケーブルを使用して伝送でき、効率のよい広域な監視システムを構築することができる。なお、既設の漏洩同軸ケーブルに漏洩率の低い周波数帯域が一つしかない場合であっても、その帯域幅が十分大きい場合であれば、該帯域内で変換すべき周波数を選択することで同様に適用可能である。
【００３６】
実施の形態３．
この実施の形態３は、漏洩率の低い周波数帯域が複数存在する漏洩同軸ケーブルを使用し、画像信号を伝送周波数に変換するにあたり、複数の漏洩率の低い周波数帯域に分散させるものである。これにより、画像伝送が可能な情報量を増やすことができる。
【００３７】
図５は、この発明の実施の形態３による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。この実施の形態３による漏洩同軸ケーブル２は、例えば図３で示すような複数の漏洩率の低い周波数帯域が存在する特性を有する。周波数変換装置（送信側の周波数変換部）６Ａは、監視カメラ５から入力した画像信号を分割した各信号の周波数を、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルの漏洩率の低い各周波数帯域の周波数にそれぞれ変換する。
【００３８】
周波数変換装置（受信側の周波数変換部）９Ａは、信号分配装置８により分離された周波数変換後の画像信号１２，１５を受信し、該画像信号１２，１５を元の分割信号の周波数にそれぞれ再変換して、これらを合成して元の画像信号を復元する。なお、図１と同一な構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３９】
図６は、図５中の周波数変換装置の構成を示す図である。図６に示すように、周波数変換装置６Ａは、基準信号発生装置６ａ、ミクサ６ｂ及びフィルタ６ｃを有するアナログ周波数変換装置６−１，６−２及び周波数分割装置１８を備える。アナログ周波数変換装置６−１，６−２は、上記実施の形態１で示した周波数変換装置６と同様に、監視カメラ５により撮影された画像信号等の入力信号をミクサ６ｂによって基準信号発生装置６ａで生成された基準信号と合成し、フィルタ６ｃによりミクサ６ｂにより合成された信号のうちの一方を通過させて出力信号として信号混合装置７へ出力する。
【００４０】
周波数分割装置１８は、Ａ／Ｄ変換器１８ａ、ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２及びＤ／Ａ変換器１８ｃ−１，１８−２を備える。Ａ／Ｄ変換器１８ａによって入力信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２がダウンサンプル処理する。ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２の互いの位相をシフトさせることで、各出力信号は異なる内容の周波数帯域の小さい信号となる。ダウンサンプラ１８ｂ−１，１８ｂ−２の各出力信号は、Ｄ／Ａ変換器１８ｃ−１，１８−２によってそれぞれアナログ信号に戻され、アナログ周波数変換装置６−１，６−２に出力される。
【００４１】
このように、周波数変換装置６Ａでは、周波数分割装置１８によって入力信号を２つの異なる内容のアナログ信号に分割し、これら信号の周波数をアナログ周波数変換装置６−１，６−２でそれぞれ所望の周波数帯域の周波数に変換する。ここでは、侵入者検知信号１１の伝送に用いられない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブル２から漏洩しにくい異なる２つの周波数の信号（出力信号１，２）にそれぞれ変換される。
【００４２】
なお、画像受信側の周波数変換装置９Ａは、周波数変換装置６Ａとは逆の処理を行って元の画像信号を復元する。画像信号１２，１５（出力信号１，２）をアナログ周波数変換装置でそれぞれ受信して、分割後の元の周波数の画像信号に再変換する。続いて、再変換した画像信号をＡ／Ｄ変換器でそれぞれデジタル信号に変換し、アップサンプラで周波数帯域を復元してデジタル合成する。デジタル合成された画像信号は、元の信号と同じ帯域を持っているので、これをＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換することで元のアナログ画像信号が復元される。
【００４３】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号周波数は、漏洩同軸ケーブル２を介して画像受信側の構成に送信される際、周波数変換装置６Ａによって、侵入者検知信号１１の伝送に用いない空き周波数帯域であって、かつ漏洩同軸ケーブルから漏洩しにくい２つの特定の周波数の信号１２，１５に変換される。例えば、漏洩同軸ケーブル２が図３の関係を有するケーブルである場合、周波数変換装置６Ａは、監視カメラ５からの画像信号を分割した一方の信号を周波数帯域Ｂの周波数に変換して画像信号１２とし、他方の信号を周波数帯域Ｆの周波数に変換して画像信号１５として出力する。
【００４４】
周波数変換装置６Ａにより周波数変換された画像信号１２，１５は、信号混合装置７により侵入者検知信号１１と混合されて漏洩同軸ケーブル２に送信される。漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された混合信号は、受信側の信号分配装置８に入力され、該信号分配装置８によって侵入者検知信号１１と周波数変換後の画像信号１２，１５に分離される。
【００４５】
ここで、侵入者検知信号１１は終端器３に入力されて吸収されるが、画像信号１２，１５は周波数変換装置９Ａに入力される。周波数変換装置９Ａでは、受信した画像信号１２，１５の周波数を再変換して元の画像信号の周波数に戻し、これらを合成して表示装置１０に出力する。表示装置１０は、入力した画像信号を表示画面に表示する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態３によれば、周波数変換装置６Ａが、画像信号を分割した複数の信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、受信側の周波数変換装置９Ａが、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された分割信号を元の周波数の信号にそれぞれ変換し、これらの信号を合成して元の画像信号を復元するので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる他、１つの画像信号の伝送に対して漏洩率の低い複数の周波数帯域の周波数が使用されることから、漏洩率の低い周波数帯域を単独で使用した場合と比較して多くの情報を伝送することができる。このため、情報量の多い高解像度の画像信号も伝送可能であることから、画質が鮮明になり、また高解像度での効果的な監視が可能である。
【００４７】
実施の形態４．
この実施の形態４では、画像信号以外の信号を受信側に伝送するため、画像信号を含む伝送信号をデジタル信号に変換して伝送するようにしたものである。
図７は、この発明の実施の形態４による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１と同一な構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。図７において、侵入者検知装置１は、上記実施の形態１と同様に侵入者検知信号１１を漏洩同軸ケーブル２側に送信すると共に、検知した侵入者の情報等をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２５に変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。
【００４８】
デジタルエンコーダ１９は、監視カメラ５からの画像信号をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に変換する。送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置（送信側の無線処理部）２１は、入力信号２０，２５を無線ＬＡＮ電波信号に変換する。受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置（受信側の無線処理部）２２は、周波数変換装置９により元の周波数に再変換された無線ＬＡＮ信号をイーサネット（登録商標）信号２３，２６に変換する。受信側のデジタルデコーダ２４は、イーサネット（登録商標）信号２３をアナログ信号の画像信号に変換する。情報分析装置２７は、イーサネット（登録商標）信号２６を入力して侵入者検知装置１による侵入者の情報を分析する。
【００４９】
次に動作について説明する。
監視カメラ５により撮影された画像の画像信号は、先ずデジタルエンコーダ１９に入力される。デジタルエンコーダ１９では、入力した画像信号をデジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。一方、侵入者検知装置１では、上記実施の形態１で説明した検知動作に加え、該検知動作によって検知された侵入者の情報（例えば、検知時刻などの分析対象となり得る情報）をイーサネット（登録商標）信号２５として無線ＬＡＮブリッジ装置２１に出力する。
【００５０】
デジタル信号であるイーサネット（登録商標）信号は複数の情報を同時に伝送できるので、無線ＬＡＮブリッジ装置２１は、入力したイーサネット（登録商標）信号２０，２５を同時に無線ＬＡＮ電波信号に変換して周波数変換装置６に出力する。周波数変換装置６では、入力した無線ＬＡＮ電波信号を、上記実施の形態１と同様に漏洩同軸ケーブル２からの漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換して信号混合装置７に出力する。信号混合装置７は、侵入者検知装置１からの侵入者検知信号１１と周波数変換装置６からの周波数変換後の無線ＬＡＮ電波信号とを混合して漏洩同軸ケーブル２へ伝送する。
【００５１】
なお、無線ＬＡＮ電波信号は、２〜５ＧＨｚの周波数をもっているので、周波数変換装置６内の基準信号発生装置も、これに近い周波数の基準信号を発生する。また、上記実施の形態１による周波数変換装置６では、画像信号（ビデオ信号）をそのまま周波数変換するため、変換時に信号の周波数が揺らいだり、ずれたりすると、そのまま画像信号の品質劣化として現れる。このため、上記実施の形態１による周波数変換装置６を構成する基準信号発生装置やミクサは、処理精度が良い高品質なものを選択する必要がある。
【００５２】
これに対して、この実施の形態４による周波数変換装置６は、画像信号をそのまま周波数変換することなく、無線ＬＡＮ電波信号を周波数変換する。また、一般的な無線ＬＡＮブリッジ装置は、周波数のずれや揺らぎに対する補正機能が付加されており、さらに雑音により劣化した信号を回復する機能も有している。これにより、無線ＬＡＮブリッジ装置で信号の補正や回復を実行すればよいことから、周波数変換装置を高品質なものにする必要はない。従って、この実施の形態４による画像伝送装置を安価に作成することが可能である。
【００５３】
また、無線ＬＡＮブリッジ装置２１が、周波数変換装置６に出力する無線ＬＡＮ電波信号を暗号化するようにしてもよい。このようにすることで、漏洩同軸ケーブル２から極わずかに漏洩した信号を万が一第三者に傍受されたとしても、情報漏洩につながるおそれはほとんどない。
【００５４】
信号分配装置８は、漏洩同軸ケーブル２を介して伝送された信号を受信すると、該受信信号を侵入者検知信号１１と周波数変換後の無線ＬＡＮ電波信号とに分離する。ここで、侵入者検知信号１１は、終端器３によって吸収される。周波数変換装置９では、信号分配装置８により分離された無線ＬＡＮ電波信号を受信し、該無線ＬＡＮ電波信号を元の無線ＬＡＮ電波信号の周波数に再変換して無線ＬＡＮブリッジ装置２２に出力する。
【００５５】
無線ＬＡＮブリッジ装置２２では、周波数変換装置９により元の周波数に再変換された無線ＬＡＮ電波信号を、画像情報を含むイーサネット（登録商標）信号２３と侵入者検知情報を含むイーサネット（登録商標）信号２６に分離して、イーサネット（登録商標）信号２３をデジタルデコーダ２４に出力し、イーサネット（登録商標）信号２６を情報分析装置２７に出力する。デジタルデコーダ２４は、入力したイーサネット（登録商標）信号２３を元の画像信号に変換して表示装置１０に出力する。表示装置１０では、デジタルデコーダ２４から入力した画像信号を表示画面に表示する。また、情報分析装置２７は、入力したイーサネット（登録商標）信号２６を用いて、侵入者の検知情報を分析する。
【００５６】
以上のように、この実施の形態４によれば、双方向通信が可能なデジタル通信信号であるイーサネット（登録商標）信号２０に画像信号を変換するデジタルエンコーダ１９と、イーサネット（登録商標）信号２０を双方向通信が可能な無線電波信号である無線ＬＡＮ電波信号に変換する送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２１と、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された無線ＬＡＮ電波信号からイーサネット（登録商標）信号２４を復元する受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２２と、受信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２２により復元されたイーサネット（登録商標）信号２４から画像信号を復元するデジタルデコーダ２４とを備え、送信側の周波数変換装置６が、送信側の無線ＬＡＮブリッジ装置２１からの無線ＬＡＮ電波信号を漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換し、受信側の周波数変換装置９が、漏洩同軸ケーブル２を介して受信された無線ＬＡＮ電波信号を元の周波数の無線電波信号に変換するので、上記実施の形態１と同様な効果が得られる他、画像信号のみならず、侵入者検知情報等も、侵入者検知用の漏洩同軸ケーブルを用いて伝送できることから、画像伝送専用のケーブルのみならず、侵入者検知情報の伝送用のケーブルも敷設の必要がない。
【００５７】
また、この実施の形態４によれば、デジタル情報として汎用性の高いイーサネット（登録商標）信号を使用するので、様々な機器からのデジタル情報を難なく伝送できる。しかも、イーサネット（登録商標）や無線ＬＡＮ電波信号は双方向の通信が可能であるので、情報を逆向きに伝送し双方向の通信を行うことも可能である。
【００５８】
さらに、デジタルエンコーダ１９やデジタルデコーダ２４、無線ＬＡＮブリッジ装置２１，２２は市販品を用いても良く、画像伝送装置を安価に抑えることができる。なお、これらの機器が技術革新により高性能化すれば、その成果を容易に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１中の周波数変換装置の構成を示す図である。
【図３】電磁波の周波数と漏洩同軸ケーブルからの漏洩率との関係を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態２による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図５中の周波数変換装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４による画像伝送装置を含む侵入者監視システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 侵入者検知装置、２，４ 漏洩同軸ケーブル、３ 終端器、５，１３ 監視カメラ、６，６Ａ，９，９Ａ，１４，１６ 周波数変換装置（周波数変換部）、６ａ 基準信号発生装置、６ｂ ミクサ、６ｃ フィルタ、６−１，６−２ アナログ周波数変換装置、７ 信号混合装置、８ 信号分配装置、１０，１７ 表示装置、１１ 侵入者検知信号、１２，１５ 画像信号、１８ 周波数分割装置、１８ａ Ａ／Ｄ変換器、１８ｂ−１，１８ｂ−２ ダウンサンプラ、１８ｃ−１，１８−２ Ｄ／Ａ変換器、１９ デジタルエンコーダ、２０，２３，２５，２６ イーサネット（登録商標）信号、２１，２２ 無線ＬＡＮブリッジ装置（無線処理部）、２４ デジタルデコーダ、２７ 情報分析装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏洩同軸ケーブルを介して画像信号を伝送する画像伝送装置において、
前記漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する送信側の周波数変換部と、
前記漏洩同軸ケーブルを介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換部とを備えたことを特徴とする画像伝送装置。
【請求項２】
送信側の周波数変換部は、漏洩信号の放射電界強度と比較して放射電界強度が−１０ｄＢから−３０ｄＢまでの範囲となる伝送周波数に画像信号を変換することを特徴とする請求項１記載の画像伝送装置。
【請求項３】
送信側の周波数変換部は、複数の画像信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、
受信側の周波数変換部は、漏洩同軸ケーブルを介して受信された複数の画像信号を元の周波数の信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【請求項４】
送信側の周波数変換部は、画像信号を分割した複数の信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、
受信側の周波数変換部は、漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記分割した信号を元の周波数の信号にそれぞれ変換し、これらの信号を合成して元の画像信号を復元することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【請求項５】
双方向通信が可能なデジタル通信信号に画像信号を変換するデジタルエンコーダと、
前記デジタル通信信号を双方向通信が可能な無線電波信号に変換する送信側の無線処理部と、
漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記無線電波信号から前記デジタル通信信号を復元する受信側の無線処理部と、
前記受信側の無線処理部により復元されたデジタル通信信号から前記画像信号を復元するデジタルデコーダとを備え、
送信側の周波数変換部は、前記送信側の無線処理部からの無線電波信号を漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換し、
受信側の周波数変換部は、前記漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記無線電波信号を元の周波数の無線電波信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【請求項１】
漏洩同軸ケーブルを介して画像信号を伝送する画像伝送装置において、
前記漏洩同軸ケーブルの漏洩信号の周波数帯域と比較して漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に画像信号を変換する送信側の周波数変換部と、
前記漏洩同軸ケーブルを介して受信された画像信号を元の周波数に変換する受信側の周波数変換部とを備えたことを特徴とする画像伝送装置。
【請求項２】
送信側の周波数変換部は、漏洩信号の放射電界強度と比較して放射電界強度が−１０ｄＢから−３０ｄＢまでの範囲となる伝送周波数に画像信号を変換することを特徴とする請求項１記載の画像伝送装置。
【請求項３】
送信側の周波数変換部は、複数の画像信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、
受信側の周波数変換部は、漏洩同軸ケーブルを介して受信された複数の画像信号を元の周波数の信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【請求項４】
送信側の周波数変換部は、画像信号を分割した複数の信号を漏洩率が低い周波数帯域の異なる伝送周波数にそれぞれ変換し、
受信側の周波数変換部は、漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記分割した信号を元の周波数の信号にそれぞれ変換し、これらの信号を合成して元の画像信号を復元することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【請求項５】
双方向通信が可能なデジタル通信信号に画像信号を変換するデジタルエンコーダと、
前記デジタル通信信号を双方向通信が可能な無線電波信号に変換する送信側の無線処理部と、
漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記無線電波信号から前記デジタル通信信号を復元する受信側の無線処理部と、
前記受信側の無線処理部により復元されたデジタル通信信号から前記画像信号を復元するデジタルデコーダとを備え、
送信側の周波数変換部は、前記送信側の無線処理部からの無線電波信号を漏洩率が低い周波数帯域の伝送周波数に変換し、
受信側の周波数変換部は、前記漏洩同軸ケーブルを介して受信された前記無線電波信号を元の周波数の無線電波信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１９３４９２（Ｐ２００８−１９３４９２Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６９１３（Ｐ２００７−２６９１３）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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