JP2005260641A - 移動型カメラシステムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行えるようにする。
【解決手段】制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、移動型カメラは、電波強度を監視する電波強度モニタ部１０１を有し、無線の通信品質が劣化したことを電波強度から検知し、これを制御用端末に通知する。これにより、ユーザは、移動型カメラが通信不能に陥る前に、通信品質が劣化していることを知ることがでるので、必要なコマンドで通信品質のよい場所に移動型カメラを移動させることができ、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は移動型カメラシステムおよびその制御方法に関し、特に、制御用端末から無線を介して制御される移動型カメラにおける通信品質向上に適用して有効な技術に関するものである。

近年、監視用カメラが広く普及してきており、最近では、無線で動作するカメラも出現した。また、カメラに駆動部を取り付け、パンやチルトだけでなく、遠隔操作によりカメラ自体が移動できるもの、つまり移動型カメラもある。この移動型カメラを用いれば、例えば外出先から当該カメラに前進や右折などのコマンドを与えることにより、家の中の自分が見たい場所を見ることができる。

なお、移動型カメラについては、たとえば（特許文献１）に記載がある。

ここで、移動型カメラシステムの概要について、図１を用いて説明する。

図１において、制御用端末１１と無線アクセスポイント１２とはインターネット１３を介して相互に接続されており、さらに、無線アクセスポイント１２と移動型カメラ１４とは無線を介して相互に接続されている。

このような移動型カメラシステムにおいて、制御用端末１１では移動型カメラ１４からの映像を受け取り、これを表示する。ユーザは制御用端末１１で移動型カメラ１４からの映像を見ながら、その移動型カメラ１４に対して「前進」「右折」などの移動コマンドを発行し、自分の見たい位置まで移動型カメラを移動させることができる。

このような機能を有する移動型カメラシステムは、外出先からの自宅の監視や、ペットのモニタなどに使用されつつある。
特開２００２−２４１８３３号公報

しかしながら、従来の移動型カメラシステムでは、「前進」などの移動コマンドを与えると、アクセスポイントから離れすぎて電波の届かないところまで移動して通信不能になり、制御ができなくなることがあった。

また、例えば、同じ周波数帯を他の機器が使っているなど電波状況の悪い場所に移動型カメラが移動した場合には、やはり通信不能になって制御できなくなることがあった。

そこで、本発明は、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことのできる移動型カメラシステムを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、電波強度を監視する電波強度モニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを電波強度から検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

また、この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、電波の品質を監視する電波Ｓ／Ｎモニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを電波のＳ／Ｎから検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

さらに、この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、無線通信プロトコルにおいてフレームの再送率を監視するフレーム再送率モニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを無線ＬＡＮの再送頻度が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、所定の規則に従って送信されてくるＩＰパケットの到着の時刻を監視するＩＰパケットジッターモニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＩＰパケットの遅延が増大したことから検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、ＵＤＰパケットが所定時間内に到着するかどうかを監視するＵＤＰパケットロス率モニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＵＤＰプロトコルにおけるパケットロス率が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムは、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、前記移動型カメラは、ＴＣＰプロトコルによって再送が所定時間内に何度発生しているかを監視するＴＣＰパケット再送率モニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＴＣＰプロトコルにおけるパケット再送率が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知する構成としたものである。

本発明の好ましい形態において、前記制御用端末は、前記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を表示する表示部を有する。

本発明のさらに好ましい形態において、前記制御用端末は、前記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を音声で出力するスピーカを有する。

本発明のさらに好ましい形態において、通信品質が劣化した場合、前記移動型カメラは自動的に停止する。

本発明のさらに好ましい形態において、前記制御用端末は、通信品質が劣化した場合、エラー訂正を強化した通信モードに切り替えて通信を行う。

本発明のさらに好ましい形態において、前記移動型カメラは、コマンド動作の履歴を記憶する動作履歴記憶部を有し、通信品質が劣化したことを検知した場合には、前記コマンド動作の履歴を遡って通信品質が確保できる位置に戻る。

本発明のさらに好ましい形態において、前記移動型カメラは、アクセスポイントの探索履歴を記憶する探索履歴記憶部と、前記制御用端末と通信ができなくなった場合に、前記探索履歴記憶部を参照してアクセスポイントを探索するルートを決定する探索ルート生成部とを有し、探索されたルートに従って動作して通信品質を確保できる位置に移動する。

そして、この課題を解決するために、本発明の移動型カメラシステムの制御方法は、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムの制御方法であって、制御用端末が移動型カメラに継続コマンドを送出し、この継続コマンドを所定時間内に前記移動型カメラが受け取らない場合に当該移動型カメラを停止させるようにしたものである。

本発明によれば、ユーザは、移動型カメラが通信不能に陥る前に、通信品質が劣化していることを知ることがでるので、必要なコマンドで通信品質のよい場所に移動型カメラを移動させることができる。これにより、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという有効な効果が得られる。

また、本発明によれば、たとえ通信不能に陥っても移動型カメラが自動的に通信が再開できる位置まで移動するので、制御不能になることがないという有効な効果が得られる。

本発明の請求項１に記載の発明は、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、電波強度を監視する電波強度モニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを電波強度から検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、電波の品質を監視する電波Ｓ／Ｎモニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを電波のＳ／Ｎから検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、無線通信プロトコルにおいてフレームの再送率を監視するフレーム再送率モニタ部を有し、無線の通信品質が劣化したことを無線ＬＡＮの再送頻度が高くなったことから検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項４に記載の発明は、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、所定の規則に従って送信されてくるＩＰパケットの到着の時刻を監視するＩＰパケットジッターモニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＩＰパケットの遅延が増大したことから検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項５に記載の発明は、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、ＵＤＰパケットが所定時間内に到着するかどうかを監視するＵＤＰパケットロス率モニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＵＤＰプロトコルにおけるパケットロス率が高くなったことから検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項６に記載の発明は、制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、上記移動型カメラは、ＴＣＰプロトコルによって再送が所定時間内に何度発生しているかを監視するＴＣＰパケット再送率モニタ部を有し、通信品質が劣化したことをＴＣＰプロトコルにおけるパケット再送率が高くなったことから検知し、これを上記制御用端末に通知する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、上記制御用端末は、上記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を表示する表示部を有する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、上記制御用端末は、上記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を音声で出力するスピーカを有する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、通信品質が劣化した場合、上記移動型カメラは自動的に停止する移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の発明において、上記制御用端末は、通信品質が劣化した場合、エラー訂正を強化した通信モードに切り替えて通信を行う移動型カメラシステムであり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の発明において、上記移動型カメラは、コマンド動作の履歴を記憶する動作履歴記憶部を有し、通信品質が劣化したことを検知した場合には、上記コマンド動作の履歴を遡って通信品質が確保できる位置に戻る移動型カメラシステムであり、たとえ通信不能に陥っても移動型カメラが自動的に通信が再開できる位置まで移動するので、制御不能になることがないという作用を有する。

本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の発明において、上記移動型カメラは、アクセスポイントの探索履歴を記憶する探索履歴記憶部と、上記制御用端末と通信ができなくなった場合に、上記探索履歴記憶部を参照してアクセスポイントを探索するルートを決定する探索ルート生成部とを有し、探索されたルートに従って動作して通信品質を確保できる位置に移動する移動型カメラシステムであり、たとえ通信不能に陥っても移動型カメラが自動的に通信が再開できる位置まで移動するので、制御不能になることがないという作用を有する。

本発明の請求項１３に記載の発明は、制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムの制御方法であって、制御用端末が移動型カメラに継続コマンドを送出し、この継続コマンドを所定時間内に上記移動型カメラが受け取らない場合に当該移動型カメラを停止させる移動型カメラシステムの制御方法であり、制御用端末による移動型カメラの制御を安定して行うことが可能になるという作用を有する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した
説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

図２は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける移動型カメラの構成を示すブロック図、図３は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける制御用端末を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムの動作の概略を示すフローチャート、図５は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける無線モニタ処理を示すフローチャート、図６は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける画像送信処理を示すフローチャート、図７は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおけるコマンド受信処理を示すフローチャート、図８は本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける制御用端末の動作を示すフローチャートである。なお、移動型カメラシステムのシステム構成は既に説明した図１と同様のため、ここでの説明は省略し、符号は図１に使用したものを用いる。

図２において、移動型カメラ１４は、指定された位置へ移動するための駆動部１００、電波強度を監視する電波強度モニタ部１０１、電波の品質を監視する電波Ｓ／Ｎモニタ部１０２、無線を使って通信を行うＲＦ通信制御部１０３、無線ＬＡＮプロトコルに従って処理を行う無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４、無線通信プロトコルにおいてフレームの再送率を監視するフレーム再送率モニタ部１０５、ＩＰプロトコルを処理するＩＰプロトコル処理部１０６、所定の規則に従って送信されてくるＩＰパケットの到着の時刻を監視するＩＰパケットジッターモニタ部１０７、本来来るはずのＵＤＰパケットが所定時間内に到着するかどうかをタイマを用いて監視するＵＤＰパケットロス率モニタ部１０８、ＴＣＰプロトコルによって再送が所定時間内に何度発生しているかを監視するＴＣＰパケット再送率モニタ部１０９、ＵＤＰプロトコルに従って処理を行うＵＤＰプロトコル処理部１１０、ＴＣＰプロトコルに従って処理を行うＴＣＰプロトコル処理部１１１、時間を計測するためのタイマ１１２、画像をデータとして取り込む撮像部１１３、取り込んだ画像データから冗長な部分を削除する情報源符号化部１１４、通信時にエラー耐性を持たせるための通信路符号化部１１５、通信モードを記憶するモード記憶部１１６、コマンド動作の履歴を記憶する動作履歴記憶部１１７、制御用端末１１と通信ができなくなった場合に、どの位置からどのようにアクセスポイントを探索したかを記憶する探索履歴記憶部１１９、制御用端末１１と通信ができなくなった場合に、探索履歴記憶部１１９を参照してアクセスポイントを探索するルートを決定する探索ルート生成部１１８、移動型カメラを制御して目的とする動作を行わせる制御部１２０を備えている。

また、移動型カメラ１４を制御する制御用端末１１は、図３において、移動型カメラ１４からの画像やコマンドの結果などを表示する表示部２０１、移動型カメラ１４に命令を与えるための操作部２０２、移動型カメラとの間で無線アクセスポイント１２を介して無線通信を行うＲＦ通信制御部２０３、無線ＬＡＮプロトコルに従って処理を行う無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４、ＩＰプロトコルを処理するＩＰプロトコル処理部２０６、ＵＤＰプロトコルに従って処理を行うＵＤＰプロトコル処理部２１０、ＴＣＰプロトコルに従って処理を行うＴＣＰプロトコル処理部２１１、時間を計測するためのタイマ２１２、音声を出力するスピーカ２１３、取り込んだ画像データから冗長な部分を削除した符号列からもとの画像データを得る情報源復号化部２１４、通信時にエラー耐性を持たせるための符号化が行われた符号列を元に戻す通信路復号化部２１５、装置の動作制御を行う制御部２２０を備えている。

以上のように構成された移動型カメラシステムについて、その動作を説明する。

先ず、本実施の形態における移動型カメラシステムの動作の概略を図４を用いて説明する。

移動型カメラシステムでは、最初に無線モニタ処理を行い、次に画像伝送処理を行い、さらにコマンド受信処理を行う。これらの動作を繰り返しながら、移動型カメラ１４は、撮影した映像を制御用端末１１に送信し、制御用端末１１からのコマンドを受信して、そのコマンドに従って動作することができる。

次に、それぞれの処理について詳細を説明する。

先ず、図５のフローチャートに従って、無線モニタ処理について説明する。

ステップＳ１０１において、制御部１２０は電波強度モニタ部１０１に「電波強度は十分か」を問い合わせる。すると、電波強度モニタ部１０１は、電波強度を確認して結果を制御部１２０に返す。そして、電波強度が十分であればステップＳ１０２に進み、そうでなければステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０２では、制御部１２０はＳ／Ｎモニタ部１０２に「Ｓ／Ｎは十分か」を問い合わせる。すると、Ｓ／Ｎモニタ部１０２は、Ｓ／Ｎを確認して結果を制御部１２０に返す。そして、Ｓ／Ｎが十分であればステップＳ１０３へ進み、そうでなければ、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０３では、制御部１２０は、フレーム再送率モニタ部１０５に「フレーム再送率が十分低いか」を問い合わせる。すると、フレーム再送率モニタ部１０５は結果を制御部１２０に返す。そして、フレーム再送率が十分低い場合には処理を終了し、そうでなければ、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、制御部１２０は、「無線通信の品質が低くなっている」ことを制御用端末１１に伝えるため、ＴＣＰプロトコル処理部１１１に「無線通信の品質が低くなっている」旨を制御用端末１１に通知するよう指示する。すると、ＴＣＰプロトコル処理部１１１はＴＣＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、ＩＰプロトコル処理部１０６に指定されたデータを渡す。これにより、ＩＰプロトコル処理部１０６はＩＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に指定されたデータを渡す。無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４は、無線ＬＡＮプロトコル（ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）に従ってヘッダを付加し、ＲＦ通信制御部１０３に指定されたデータを渡す。ＲＦ通信制御部１０３は、無線ＬＡＮプロトコルに従って、指定されたデータを電波として放射する。

このようにして、無線通信の品質が劣化した場合には、直ちに制御用端末１１にその旨が通知される。

次に、画像送信処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１１１では、制御部１２０は、撮像部１１３に映像を取り込むように指示する。これを受けて、撮像部１１３は映像データを内部に記憶する。

ステップＳ１１１に続くステップＳ１１２では、制御部１２０は情報源符号化部１１４に情報源符号化を指示する。ここでは、情報源符号化の技術として現在もっとも良く使われるＪＰＥＧによる情報源符号化を用いるものとする。情報源符号化部１１４は、撮像部１１３に取り込まれた映像データを参照してＪＰＥＧ圧縮を行い、これを内部に記憶する。

次のステップＳ１１３では、制御部１２０は、モード記憶部１１６を参照し、現在のモードが「モード＝Ａ（無線の通信品質が良好で通信路符号化を必要としない状態）」であるかどうかを判断する。そして、モード＝Ａの場合にはステップＳ１１４へ進み、そうでなければ、ステップＳ１１５へ進む。

ステップＳ１１４では、制御部１２０は、情報源符号化部１１４を参照して、符号化結果をＵＤＰプロトコル処理部１１０に渡す。すると、ＵＤＰプロトコル処理部１１０は、受け取ったデータをパケットに分割し、連番になるようにパケット番号を付加し、ＵＤＰプロトコルに従ってヘッダを付加した上でＩＰプロトコル処理部１０６に渡す。これにより、ＵＤＰパケットを受け取る制御用端末１１では、パケット番号を参照することによってパケットがロスしたかどうかが分かる。ＩＰプロトコル処理部１０６は、受け取ったデータをＩＰプロトコルに従いヘッダを付加し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に渡す。すると、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４は、無線ＬＡＮプロトコル（ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂであるとする）に従いヘッダを付加し、ＲＦ通信制御部１０３に渡す。ＲＦ通信制御部１０３は、無線ＬＡＮプロトコルに従って電波を放射し、データを送信する。次に、ステップＳ１１７へ進む。

ステップＳ１１５では、制御部１２０は通信路符号化部１１５に通信路符号化を指示する。すると、通信路符号化部１１５は、情報源符号化部１１４を参照して、情報源符号化結果に対して通信路符号化を行う。ここでは、通信路符号化として情報源符号化後のデータを固定長のパケットに分割し、連続する２つのパケットに対してＸＯＲ演算を行った結果をパケットとして挿入するものとする。このようにすれば、無線の通信品質がある程度劣化して３つのパケットのうちの１つが失われたとしても元の情報が復元できる。また、各々のパケットに対して通信路符号化が施されたことを示すフラグを挿入する。

ステップＳ１１５に続くステップＳ１１６では、通信路符号化部１１５はＵＤＰプロトコル処理部１１０にステップＳ１１５で生成したパケットをＵＤＰパケットとして送信することを指示する。すると、ＵＤＰプロトコル処理部１１０は、ＵＤＰプロトコルに従い、受け取ったデータにヘッダを付加し、さらにパケット番号を表すデータを付加して（パケット番号はパケットごとに連番になるように付与される）ＩＰプロトコル処理部１０６に渡す。これにより、ＵＤＰパケットを受け取る制御用端末１１ではパケット番号を参照することによって、パケットがロスしたかどうかが分かる。ＩＰプロトコル処理部１０６は、受け取ったデータをＩＰプロトコルに従いヘッダを付加し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に渡す。すると、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４は、無線ＬＡＮプロトコル（ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂであるとする）に従いヘッダを付加し、ＲＦ通信制御部１０３に渡す。ＲＦ通信制御部１０３は無線ＬＡＮプロトコルに従って電波を放射しデータを送信する。

ステップＳ１１４およびステップＳ１１６に続くステップＳ１１７では、制御部１２０は制御用端末１１からのＡＣＫを待つ。すなわち、ＲＦ通信制御部１０３が制御用端末１１からの電波を受信してこれをデータ列に変換し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に渡し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４が受け取ったデータを無線ＬＡＮプロトコルに従ってデコードし、ＩＰプロトコル処理部１０６に渡し、ＩＰプロトコル処理部１０６は受け取った内容をＩＰプロトコルに従ってヘッダを取り去り、ＵＤＰプロトコル処理部１１０に渡す。ＵＤＰプロトコル処理部１１０は、ＵＤＰプロトコルに従ってヘッダを取り去り、制御部１２０に渡す。制御部１２０はタイマ１１２を参照し、あらかじめ指定された時間内に以上の処理が行われたかどうか判断する。以上の処理が時間内に行われ、かつ、制御用端末１１からのＡＣＫであると判断された場合にはステップＳ１１８へ進み、そうでなければ、つまりタイムアウトやＮＡＣＫ受信あるいは受信エラーの場合には、ステップＳ１２１へ進む。

ステップＳ１１８では、制御部１２０は、ＩＰパケットジッターモニタ部１０７にジッタが増加傾向にあるかどうかを問い合わせる。つまり、等間隔でＡＣＫを受信するはずなのに受信間隔が徐々に伸びているようであれば、移動型カメラ１４との通信の品質が劣化していると判断してステップＳ１２１へ進み、そうでなければ、ステップＳ１１９へ進む。

ステップＳ１１９では、制御部１２０は、ＵＤＰパケットロス率モニタ部１０８にＵＤＰパケットのロス率があらかじめ決められた値より高いかどうかを問い合わせる。ＵＤＰパケットロス率モニタ部１０８は、ステップＳ１１６で受信したＡＣＫ情報に付加されたロス率情報を参照し、その値を制御部１２０に返す。ロス率が高い場合はステップＳ１２１へ、そうでなければ、ステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０では、制御部１２０はモード記憶部１１６に「モード＝Ａ（通信品質は良好）」を書き込み、処理を終了する。

ステップＳ１２１では、制御部１２０はモード記憶部１１６に「モード＝Ｂ（通信品質が良好ではなく、通信路符号化が必要）」を書き込み、処理を終了する。これにより、通信モードが、通信路符号化というエラー訂正が強化された通信モードに切り替えられ、通信品質の劣化が補われる。

なお、Ｓ１１５で送信すべきパケットをいくつかバッファに貯めておいて、データを適当にシャッフル（インタリーブといわれる手法）した上でさらなる通信路符号化を行えば、バーストエラーに対しても強いエラー耐性を持つことができる。

次に、図７のフローチャートに従ってコマンド受信処理について説明する。

ステップＳ１３１では、制御部１２０は、ＴＣＰプロトコル処理部１１１にデータを受信するように指示する。すると、ＴＣＰプロトコル処理部１１１は、ＩＰプロトコル処理部１０６にデータの受信を指示する。ＩＰプロトコル処理部１０６は、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４にデータの受信を指示する。ＲＦ通信制御部１０３は、制御用端末１１からの電波を受信し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４から要求されたデータを受信した場合、そのデータを無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に渡す。無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４は、無線ＬＡＮプロトコルに従ってヘッダを取り除いてデータをＩＰプロトコル処理部１０６に渡し、ＩＰプロトコル処理部１０６はＩＰプロトコルに従ってヘッダを取り除いてＴＣＰプロトコル処理部１１１に渡す。ＴＣＰプロトコル処理部１１１は、ＴＣＰプロトコルに従ってヘッダを取り除いて制御部１２０に渡す。制御部１２０は、タイマ１１２を参照して、以上の処理があらかじめ定められた時間内に行われたかどうか判断し、行われた場合はステップＳ１３２へ進み、そうでなければ（すなわち、タイムアウトや通信エラーの場合）ステップＳ１３９へ進む。

ステップＳ１３２では、制御部１２０は、ステップＳ１３１で受け取ったデータが、制御用のコマンドであるか、継続コマンド（既に発行されたコマンドの動作をそのまま継続、とのコマンド）であるかを判断する。そして、継続コマンドであればステップＳ１３５へ、そうでなければ、ステップＳ１３３へ進む。

ステップＳ１３３では、制御部１２０は、ステップＳ１３１で受け取ったコマンドを実行する。すなわち、駆動部１００にその動作（例えば、「前進５ｍ」「右旋回３０度」など）を指示する。すると、駆動部１００は、指定された動作を実行する。

ステップＳ１３３に続くステップＳ１３４では、制御部１２０は、実行したコマンド動作を動作履歴記憶部１１７に書き込む。その後、ステップＳ１３５に進む。

ステップＳ１３５では、制御部１２０は、駆動部１００に指示したコマンドが完了したかどうかを判断する。そして、完了していればステップＳ１３６へ進み、そうでなければ、ステップＳ１３１へ戻る。

ステップＳ１３６では、制御部１２０は、ＴＣＰプロトコル処理部１１１に「完了通知」を制御用端末１１に送信するよう指示する。すると、ＴＣＰプロトコル処理部１１１は、ＴＣＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、ＩＰプロトコル処理部１０６に渡す。ＩＰプロトコル処理部１０６は、受け取ったデータをＩＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４に渡す。無線ＬＡＮプロトコル処理部１０４は、無線ＬＡＮプロトコルに従ってヘッダを付加し、ＲＦ通信制御部１０３に渡す。ＲＦ通信制御部１０３は、受け取ったデータを無線ＬＡＮプロトコルに従って電波として放出する。

ステップＳ１３６に続くステップＳ１３７では、制御部１２０は、ＴＣＰパケット再送率モニタ部１０９に対して単位時間当たりの再送回数を問い合わせる。そして、再送回数があらかじめ決められた値より大きい場合は、ステップＳ１３８へ、そうでなければ、処理を終了する。

ステップＳ１３８では、制御部１２０は、通信品質が劣化していると解釈して制御用端末１１に「警告」を送信し、処理を終了する。なお、「警告」の送信についてはＳ１３６と同様の処理である。

ステップＳ１３１の処理が所定時間内に行われなかった場合には、ステップＳ１３９において、制御部１２０は、駆動部１００に停止命令を発行し、移動型カメラ１４の動作を停止させる。このとき、駆動部１００はコマンドを受けてからの移動距離を内部に保持していて、制御部１２０はこれを読み取る。ここでは「１ｍ」であったとする。

続いてステップＳ１４０では、制御部１２０は、ここでは「前進５ｍ」が直前のコマンドでなったとして（実行したとして）、動作履歴記憶部１１７に、１ｍ前進後、「緊急停止」を書き込む。

そして、ステップＳ１４１では、制御部１２０は、動作履歴記憶部１１７を参照し、コマンド動作の履歴を遡って、実行コマンドを受ける直前の位置に移動型カメラ１４の自位置を戻すように駆動部１００に指示する。コマンドの実行履歴が「前進５ｍ」「１ｍ前進後、緊急停止」と記憶されていれば、「後退１ｍ」のコマンドを駆動部１００に発行し、直前の位置まで戻る。

次に、ステップＳ１４２では、制御部１２０は、探索履歴記憶部１１９に、アクセスポイントの探索を始めた位置（すなわち、ステップＳ１３９の位置）と現在の移動型カメラ１４の自位置との位置関係（相対位置、例えば、「後退１ｍ、右旋回３０度、前進２ｍ」など）を記録する。

そして、ステップＳ１４３では、制御部１２０は、探索ルート生成部１１８に探索ルートを決定するよう指示する。すると、探索ルート生成部１１８は探索履歴記憶部１１９を参照し、次に探索すべき場所を決定する。この決定のアルゴリズムは「塗りつぶし」のアルゴリズムや渦巻き旋回型アルゴリズムなどが有用である。制御部１２０は、決定した場所へ進むべく駆動部１００にコマンドを発行し、目的地まで進む。

次に、ステップＳ１４４では、制御部１２０は、ＲＦ通信制御部１０３にアクセスポイントを探すよう指示する。すると、ＲＦ通信制御部１０３は、電波を放射してアクセスポイントからの応答を待つ。そして、応答があった場合はステップＳ１４５へ進み、そうでなければ、ステップＳ１４１へ戻る。

ステップＳ１４５では、制御部１２０は、制御用端末１１にエラーが発生したことを通知するため、ＴＣＰプロトコル処理部１１１に「エラー通知」を指示する。なお、ここでの処理の内容はＳ１３６と同様である。

次に、制御用端末の動作について図８のフローチャートに従って説明する。

先ず、ステップＳ１５１では、制御部２２０は、ＵＤＰプロトコル処理部２１０とＴＣＰプロトコル処理部２１１にデータを受信するよう指示する。すると、ＵＤＰプロトコル処理部２１０とＴＣＰプロトコル処理部２１１は、ＩＰプロトコル処理部２０６にデータの受信を要求する。これを受けて、ＩＰプロトコル処理部２０６は無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４にデータの受信を要求し、無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４はＲＦ通信制御部２０３にデータの受信を要求する。そして、ＲＦ通信制御部２０３が電波を受信すると、データに変換して無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４に渡す。無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４は、受け取ったデータを無線ＬＡＮプロトコルに従ってヘッダを取り除き、ＩＰプロトコル処理部２０６に渡す。ＩＰプロトコル処理部２０６は、受け取ったデータをＩＰプロトコルに従ってヘッダを取り除き、ＵＤＰパケットかＴＣＰパケットかを判断した上で、それぞれ対応するＵＤＰプロトコル処理部２１０もしくはＴＣＰプロトコル処理部２１１に渡す。制御部２２０は、タイマ２１２を参照して、あらかじめ決められた時間内に移動型カメラからのデータを受信したかどうかを判断する。そして、受信した場合にはステップＳ１５３へ進み、そうでなければ、ステップＳ１５２へ進む。

ステップＳ１５２では、制御部２２０は、ＴＣＰプロトコル処理部２１１に「ＮＡＣＫ」を送信するよう要求する。すると、ＴＣＰプロトコル処理部２１１は、ＴＣＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、ＩＰプロトコル処理部２０６に渡す。ＩＰプロトコル処理部２０６は、ＩＰプロトコルに従ってヘッダを付加し、無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４に渡す。無線ＬＡＮプロトコル処理部２０４は、無線ＬＡＮプロトコルに従ってヘッダを付加しＲＦ通信制御部２０３に渡す。ＲＦ通信制御部２０３は、無線ＬＡＮプロトコルに従って電波を放射し、移動型カメラに「ＮＡＣＫ」を送信する。

ステップＳ１５３では、制御部２２０はＵＤＰプロトコル処理部２１０にデータを受信したかどうかを問い合わせる。受信している場合は画像データなので（本実施の形態では、コマンド・ステータスの受け渡しはＴＣＰで、画像の伝送はＵＤＰで行っているため）、ステップＳ１５４へ進む。そうでなければ、ステップＳ１６３へ進む。

ステップＳ１５４では、制御部２２０はＵＤＰプロトコル処理部２１０から受信データを受け取ってデータの中に通信路符号化を示すフラグが書き込まれているかどうかを判断する。書き込まれている場合はモード＝Ｂであることを意味するのでステップＳ１５５へ、そうでなければ、ステップＳ１５６へ進む。

ステップＳ１５５では、制御部２２０は、通信路復号化部２１５にデータの復号を指示する。すなわち、受け取ったパケットの内容を参照し、パケット番号を取り出す。パケットの並びは２パケットごとにＸＯＲ演算が施されたパケットが１つ追加されているので、パケット番号を参照して、パケット番号３ｎ＋１、３ｎ＋２が揃っていれば、３ｎ＋３をそのまま破棄する（３ｎ＋３が届いていない場合はそのまま無視する）。３ｎ＋１あるいは３ｎ＋２が届いていない場合は、届いているパケットと３ｎ＋３のパケットとをＸＯＲ
演算し、失われたパケットを復元する。３ｎ＋１、３ｎ＋２、３ｎ＋３のうち２つ以上が失われている場合はエラーであるので、その旨を制御部２２０に通知する。

ステップＳ１５６では、制御部２２０は、ＵＤＰプロトコル処理部２１０が受け取ったデータにエラーが無かったかどうか確認する。すなわち、通信路符号化が行われていない場合は、パケット番号に不連続な部分がないかを判断し、あれば前述したステップＳ１５２へ進む。また、通信路符号化が行われていてステップＳ１５５において復号化に失敗した場合もステップＳ１５２に進む。そうでなければ、ステップＳ１５７へ進む。

ステップＳ１５７では、制御部２２０は、移動型カメラ１４に画像データを受け取ったということを伝えるＡＣＫを送信するために、ＵＤＰプロトコル処理部２１０にＡＣＫを送信するよう指示する。このとき、通信路復号化部２１５にこれまで受け取ったパケットに関してパケットロス率を計算するよう要求する。すると、通信路復号化部２１５は、最近受け取ったパケットのロス率（例えば、最近受け取った３０パケットのうちいくつがロスしているか）を制御部２２０に返す。制御部２２０は、ロス率の情報をＡＣＫの付加情報として追加して送信するようＵＤＰプロトコル処理部２１０に指示する。なお、送信処理はステップＳ１５２と同様である。

ステップＳ１５７に続くステップＳ１５８では、制御部２２０は、情報源復号化部２１４にデータの復号を指示する。すると、ＪＰＥＧの復号化規則に従ってデータが復号される。

ステップＳ１５８に続くステップＳ１５９では、制御部２２０は、情報源復号化部２１４から復号結果を受け取り表示部２０１に出力を行う。

ステップＳ１５９に続くステップＳ１６０では、制御部２２０は、操作部２０２にコマンド入力があったかどうかを問い合わせる。そして、コマンド入力があればステップＳ１６１へ、そうでなければ、ステップＳ１６２へ進む。

ステップＳ１６１では、制御部２２０は、ＴＣＰプロトコル処理部２１１にステップＳ１６０で入力されたコマンドの送信を要求し、ステップＳ１５１へ戻る。なお、コマンドの送信処理はステップＳ１５２と同様である。

ステップＳ１６２では、制御部２２０が継続コマンドを発行して、ステップＳ１５１に戻る。このコマンドを所定時間以内に移動型カメラ１４が受け取らなければ、移動型カメラ１４は電波が届かなくなったと判断して自動停止する。なお、継続コマンドを送信する処理はステップＳ１５２と同様である。

ステップＳ１６３では、制御部２２０は、ＴＣＰプロトコル処理部２１１にデータを要求する。制御部２２０は、ＴＣＰプロトコル処理部２１１から受け取ったデータを参照し、これが移動型カメラ１４からの（コマンドに対する）完了通知であるかどうかを判断する。そして、完了通知であればステップＳ１６６へ進み、そうでなければステップＳ１６４へ進む。

ステップＳ１６４では、制御部２２０は、表示部２０１に移動型カメラ１４側でエラーが発生したことを表示する。すると、ユーザは電波が届きにくい位置に移動型カメラ１４が移動したことを知り、電波が届く位置に戻すよう次のコマンドを発行すればよい。

ステップＳ１６４に続くステップＳ１６５では、制御部２２０は、スピーカ２１３にエラーが発生したことをユーザに報知する音声メッセージを出力し、ステップＳ１５１に戻
る。これによってもユーザは、音声メッセージによって電波が届きにくい位置に移動型カメラ１４が移動したことを知るので、電波が届く位置に戻すよう次のコマンドを発行すればよい。

ステップＳ１６６では、制御部２２０は、表示部２０１にコマンド実行が完了したことを表示する。例えば、コマンド「１ｍ前進」に対しては「１ｍ前進完了しました」のメッセージを出力する。その後、ステップＳ１５１へ戻る。

本発明は、監視用カメラに限定されるものではなく、制御用端末により無線で遠隔操作される移動型のカメラに広く適用することが可能である。

移動型カメラシステムの概要を示す説明図 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける移動型カメラの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける制御用端末を示すブロック図 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムの動作の概略を示すフローチャート 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける無線モニタ処理を示すフローチャート 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける画像送信処理を示すフローチャート 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおけるコマンド受信処理を示すフローチャート 本発明の一実施の形態である移動型カメラシステムにおける制御用端末の動作を示すフローチャート

符号の説明

１００ 駆動部
１０１ 電波強度モニタ部
１０２ Ｓ／Ｎモニタ部
１０３ ＲＦ通信制御部
１０４ 無線ＬＡＮプロトコル処理部
１０５ フレーム再送率モニタ部
１０６ ＩＰプロトコル処理部
１０７ ＩＰパケットジッターモニタ部
１０８ ＵＤＰパケットロス率モニタ部
１０９ ＴＣＰパケット再送率モニタ部
１１０ ＵＤＰプロトコル処理部
１１１ ＴＣＰプロトコル処理部
１１２ タイマ
１１３ 撮像部
１１４ 情報源符号化部
１１５ 通信路符号化部
１１６ モード記憶部
１１７ 動作履歴記憶部
１１８ 探索ルート生成部
１１９ 探索履歴記憶部
１２０ 制御部
２０１ 表示部
２０２ 操作部
２０３ ＲＦ通信制御部
２０４ 無線ＬＡＮプロトコル処理部
２０６ ＩＰプロトコル処理部
２１０ ＵＤＰプロトコル処理部
２１１ ＴＣＰプロトコル処理部
２１２ タイマ
２１３ スピーカ
２１４ 情報源復号化部
２１５ 通信路復号化部
２２０ 制御部

Claims (13)

1. 制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   電波強度を監視する電波強度モニタ部を有し、
   無線の通信品質が劣化したことを電波強度から検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
2. 制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   電波の品質を監視する電波Ｓ／Ｎモニタ部を有し、
   無線の通信品質が劣化したことを電波のＳ／Ｎから検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
3. 制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   無線通信プロトコルにおいてフレームの再送率を監視するフレーム再送率モニタ部を有し、
   無線の通信品質が劣化したことを無線ＬＡＮの再送頻度が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
4. 制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   所定の規則に従って送信されてくるＩＰパケットの到着の時刻を監視するＩＰパケットジッタモニタ部を有し、
   通信品質が劣化したことをＩＰパケットの遅延が増大したことから検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
5. 制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   ＵＤＰパケットが所定時間内に到着するかどうかを監視するＵＤＰパケットロス率モニタ部を有し、
   通信品質が劣化したことをＵＤＰプロトコルにおけるパケットロス率が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
6. 制御用端末から無線ＬＡＮを介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムであって、
   前記移動型カメラは、
   ＴＣＰプロトコルによって再送が所定時間内に何度発生しているかを監視するＴＣＰパケット再送率モニタ部を有し、
   通信品質が劣化したことをＴＣＰプロトコルにおけるパケット再送率が高くなったことから検知し、これを前記制御用端末に通知することを特徴とする移動型カメラシステム。
7. 前記制御用端末は、
   前記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を表示する表
   示部を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
8. 前記制御用端末は、
   前記移動型カメラから通信品質が劣化したことが通知されたときにその旨を音声で出力するスピーカを有することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
9. 通信品質が劣化した場合、前記移動型カメラは自動的に停止することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
10. 前記制御用端末は、通信品質が劣化した場合、エラー訂正を強化した通信モードに切り替えて通信を行うことを特徴とする１〜９の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
11. 前記移動型カメラは、
    コマンド動作の履歴を記憶する動作履歴記憶部を有し、
    通信品質が劣化したことを検知した場合には、前記コマンド動作の履歴を遡って通信品質が確保できる位置に戻ることを特徴とする１〜１０の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
12. 前記移動型カメラは、
    アクセスポイントの探索履歴を記憶する探索履歴記憶部と、
    前記制御用端末と通信ができなくなった場合に、前記探索履歴記憶部を参照してアクセスポイントを探索するルートを決定する探索ルート生成部とを有し、
    探索されたルートに従って動作して通信品質を確保できる位置に移動することを特徴とする１〜１１の何れか一項に記載の移動型カメラシステム。
13. 制御用端末から無線を介して移動型カメラを動作制御する移動型カメラシステムの制御方法であって、
    制御用端末が移動型カメラに継続コマンドを送出し、
    この継続コマンドを所定時間内に前記移動型カメラが受け取らない場合に当該移動型カメラを停止させることを特徴とする移動型カメラシステムの制御方法。

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