JP6022886B2 - 無線監視カメラシステム及び無線監視カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信機能を備える監視カメラシステム及び監視カメラ装置に関する。

監視カメラシステムに無線通信技術を適用した従来技術は多数存在する（例えば特許文献１、特許文献２）。例えば特許文献１及び２には、監視カメラで撮影した映像を無線ＬＡＮ（Local Area Network）によって伝送するシステムが開示されている。また、特許文献３には、IEEE802.11eの拡張ＭＡＣ（Media Access Control）を使用する無線ＬＡＮシステムにおいて、ＱｏＳ（Quality of Service）機能を備えるシステムが開示されている。

従来、IEEE802.11規格のＭＡＣでは、ＤＣＦ（Distributed Coordination Access）と、ＰＣＦ（Point Coordination Channel Access）の二つの機能が規定されている。また、IEEE802.11eの拡張ＭＡＣでは、ＤＣＦを拡張してＱｏＳ特性を備えたＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）と、ＰＣＦを拡張したＨＣＣＡ（Hybrid coordinated function Controlled Channel Access）が規定されている。

上述のＤＣＦとＥＤＣＡは、ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）をベースとした方式であり、端末に競合アクセス手段を提供する。また、ＰＣＦとＨＣＣＡは、ポーリング方式を使用するアクセス方法であり、端末に非競合アクセス手段を提供する。また、IEEE802.11e規格書には、ＨＣＣＡを用いた参照スケジューリング方法が開示されている。

特開２００９−１２４３０２号公報 特開２００９−１４１５４７号公報 特開２０１０−１７８３４７号公報

監視カメラシステムにおいては、撮影した映像及び／又は音声データをリアルタイムで遅延なく、かつ、一定のスループットで伝送する必要がある（すなわち、ＱｏＳを保障して伝送する必要がある）。しかし、従来の無線技術によって、この要求を満たすことは困難であった。

例えばＱｏＳを提供する無線技術には、IEEE802.11e規格で規定されたＥＤＣＡ又はＨＣＣＡを用いる手法がある。ところが、ＥＤＣＡ又はＨＣＣＡの監視カメラシステムへの適用には、次のような問題が考えられる。

まず、監視カメラシステムでは、映像及び／又は音声データのやり取りと同時に設定情報や制御情報等の通信が必要となる。しかし、設定情報等を映像及び／又は音声データと同じ通信方式で同時に通信すると、設定情報等が映像及び／又は音声データの通信帯域を圧迫し、映像及び／又は音声データの伝送遅延の増加を招く可能性がある。また反対に、設定情報等を映像及び／又は音声データと同じ通信方式で同時に通信する方式は、映像又は音声データ以外のデータ（例えば設定情報や制御信号）の通信遅延の増大も招く可能性もある。

また、IEEE802.11eで開示されている参照スケジューリング方法を監視カメラシステムに適用した場合、無線状態が悪い場合を想定して多くの再送機会を端末に提供する必要があり、非効率な伝送になってしまう問題がある。また、再送機会の増加は伝送帯域を不当に占有する原因にもなり、他の無線カメラ装置による通信を妨げる可能性もある。

本発明は、前述の技術課題を考慮してなされたものであり、映像及び／又は音声データに対しては一定帯域及び低遅延通信を保証しながらも、カメラデバイスや無線装置の設定情報の通信を同時に効率的に行うことができる無線監視カメラシステムを提供する。

［第１の解決手段］
第１の解決手段としての発明は、(1) カメラデバイスと無線装置を具備する少なくとも一つの無線監視カメラ装置と、(2) 無線監視カメラ装置から伝送された無線信号を受信する無線基地局とを備える無線監視カメラシステムであり、無線監視カメラ装置と無線基地局がそれぞれ以下の特徴を有する。

（１）無線基地局は、生成したポーリングパケットをポーリング方式により各無線監視カメラ装置に無線送信する送信部と、ポーリングパケットの送信タイミングを制御するスケジューリング制御部とを有する。

（２）無線監視カメラ装置は、(1) カメラデバイスと無線装置を有する少なくとも一つの無線監視カメラ装置であって、前記カメラデバイスからの映像及び／又は音声データを信号処理する信号処理部と、(2) 信号処理後の映像データ及び／又は音声データに識別情報を付加する識別情報付加部と、(3) 装置内部におけるビデオパラメータ及び／又は無線パラメータに関する設定情報データ（例えばビデオパラメータや無線パラメータ）を取得する設定部と、(4) 映像及び／又は音声データ並びに設定情報データをプロトコル処理（例えばネットワーク層、トランスポート層、IEEE802.11プロトコル等）して通信フレームを生成するプロトコル処理部と、(5) ポーリング方式（非競合アクセス）に関連付けられた少なくとも一つの第１の送信キューと、(6) キャリアセンスアクセス方式（競合アクセス）に関連付けられた少なくとも一つの第２の送信キューと、(7) 通信フレームに付加された識別情報を参照し、映像及び／又は音声データはポーリング方式に関連付けられた第１の送信キューに転送し、設定情報データはキャリアアクセス方式に関連付けられた前記第２の送信キューに転送する選択部と、(8) 第１及び第２の送信キューに格納された通信フレームを無線装置に転送するインターフェース制御部と、(9) ポーリング方式により送信権を取得する第１のアクセス制御部と、(10)キャリアセンス方式により送信権を取得する第２のアクセス制御部と、(11)第１及び第２の送信キューから受信した通信フレームをそれぞれに対応する送信権が得られたタイミングに無線送信する送信部とを有する無線装置とを有する。

［第２の解決手段］
第２の解決手段としての発明は、第１の解決手段に係る無線監視カメラシステムにおいて、無線基地局のスケジューリング制御部に、以下の機能を追加する。具体的には、１周期を包括的ポーリング区間、選択的ポーリング区間、キャリアセンス区間に区分し、包括的ポーリング区間では、少なくとも１回は登録された無線監視カメラ装置に対するポーリングをスケジューリングし、選択的ポーリング区間では、該当周期内でポーリングに対する返信フレームが正常受信されていない無線監視カメラ装置に対するポーリングを繰り返しスケジューリングし、キャリアセンス区間では、ポーリングを送信することなく、キャリアセンス方式によるアクセス機会をスケジューリングする機能を追加する。

［第３の解決手段］
第３の解決手段としての発明は、第１の解決手段に係る無線監視カメラシステムにおいて、無線監視カメラ装置に、以下の機能を追加する。具体的には、前記無線基地局との間の通信状態を表す通信パラメータ（ポーリング受信数、ＡＣＫ受信数等）をカウントし、前記通信パラメータをキャリアセンス方式に関連づけられた第２の送信キューに転送されるようにパケットを生成して送信する機能を追加する。

本発明によれば、映像及び／又は音声データについては一定帯域及び低遅延による通信を保証しつつ、無線監視カメラ装置内の設定情報の効率的な伝送も同時に実現することができる。なお、上述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

実施例１による無線監視カメラシステムの構成例を示す図。 実施例１に係る無線カメラの構成例を示す図。 実施例１に係る無線カメラによるデータ送信手順例を示すフローチャート。 実施例１に係る無線基地局の構成例を示す図。 実施例１に係る無線基地局におけるスケジューリング制御部の動作例を示すフローチャート。 実施例１に係る無線基地局におけるスケジューリング制御部によるデータ構造例を示す図。 実施例１に係る無線監視カメラシステムにおけるデータ構造例を示す図。 実施例１に係るスケジューリング制御部による無反応端末への対応動作例を示すフローチャート。 実施例２に係る無線監視カメラシステムを構成する無線カメラの構成例を示す図。 実施例３に係る無線監視カメラシステムを構成する無線カメラの構成例を示す図。 データ種別とアクセス方式の選択関係を表すテーブル例。

以下の説明においては、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。以下の実施例において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。

また、以下の説明において、各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、前述した各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。

また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。

〔実施例１〕
［システム構成］
図１は、実施例１に係る無線監視カメラシステムの構成例である。図１に示す無線監視カメラシステムは、無線基地局（AP）１と、写像装置（Monitor）２と、無線カメラ装置（Wireless Camera）３から構成される。図１の場合、複数の無線カメラ装置３が無線基地局１と通信する。

写像装置２は、無線カメラ装置３から送られてくる映像及び／又は音声データを受信し、表示させる。また、写像装置２は、必要に応じ、無線カメラ装置３の設定情報の取得や設定・制御を行なうユーザーインターフェース機能及び通信機能も提供する。設定情報には、例えばビデオパラメータの設定情報、無線パラメータの設定情報等が含まれる。

ビデオパラメータの設定情報には、例えば（１）コーデック情報（コーデックの種類（H.264、MPEG、M-JPEG)、画質（圧縮率）、解像度、符号化ビットレート、フレームレート）、（２）カメラ設定情報（逆光補正の有無、測光エリア、ガンマ補正有無、色レベル調整、黒レベル調整、輪郭補正、ズーム倍率、カメラの向き、その他）、（３）音声情報（コーデック、ビットレート、受信タイムアウト、マイク入力レベル、ライン出力レベル、入力ミュートレベル）、（４）その他（日付情報、NTP同期設定）が含まれる。

無線パラメータの設定情報には、例えば（１）ネットワーク基本設定情報（IPアドレス、DNS（Dynamic Name Resolution）情報、ポート情報、MTU（Maximum Transmission Unit）サイズ、 再送タイムアウト時間、ARP（Address Resolution Protocol）送信時間、IPフィルタ情報）、（２）ユーザ認証情報（ユーザ認証機能のON/OFF、ユーザ設定情報（ユーザ名、パスワード、権限））、（３）無線設定情報（暗号キー設定、モード切替、送信出力変更、キャリアセンスレベル変更、その他）が含まれる。

また、図１には記載されていないが、写像装置２には、映像データを保存する記憶装置（例えばハードディスク装置、ストレージ装置）や設定のためのコンピュータが接続される場合もある。

［無線カメラ装置の構成］
図２に無線カメラ装置３の構成例を示し、図３に無線カメラ装置３で実行されるデータ送信手順を示す。
図２に示すように、無線カメラ装置３は、カメラデバイス（Camera device）１０１、プロセッサ（Processor）１０２、無線装置（Wireless device）１０３、主記憶装置（Memory）１０４から構成される。本実施例に係るカメラデバイス１０１は、不図示の撮像光学系と、撮像素子（例えばCMOSセンサ）と、不図示のマイクと、撮像素子で撮像された画像を映像データとして出力する機能と、マイクで集音された音を音声データとして出力する機能も搭載されている。

カメラデバイス１０１で取得された映像又は音声データは、プロセッサ１０２に転送される。プロセッサ１０２内のカメラ信号処理部１０５は、入力された映像及び音声データに対して画像圧縮等の信号処理を実行し、伝送に用いるデータ形態に加工する（ステップ２０１）。加工された映像又は音声データには、識別情報付加部（Categ.）１０６により、映像又は音声データを示す識別情報が付加され、プロトコル処理部（Protocol）１１０に送られる（ステップ２０３）。

また、プロセッサ１０２は、設定部（Configuration）１０７と通信ツール（Comm. tool）１０８を備える。設定部１０７は、例えば他の無線カメラ装置や操作端末からの遠隔操作用のインターフェースを提供すると共に、ビデオパラメータや無線パラメータに関する設定情報の取得及び設定の反映や保存を実行する。
ここでの設定情報には、例えばビデオパラメータの設定情報、無線パラメータの設定情報等が含まれる。

ビデオパラメータの設定情報には、例えば（１）コーデック情報（コーデックの種類（H.264、MPEG、M-JPEG)、画質（圧縮率）、解像度、符号化ビットレート、フレームレート）、（２）カメラ設定情報（逆光補正の有無、測光エリア、ガンマ補正有無、色レベル調整、黒レベル調整、輪郭補正、ズーム倍率、カメラの向き、その他）、（３）音声情報（コーデック、ビットレート、受信タイムアウト、マイク入力レベル、ライン出力レベル、入力ミュートレベル）、（４）その他（日付情報、NTP同期設定）が含まれる。

無線パラメータの設定情報には、例えば（１）ネットワーク基本設定情報（IPアドレス、DNS（Dynamic Name Resolution）情報、ポート情報、MTU（Maximum Transmission Unit）サイズ、 再送タイムアウト時間、ARP（Address Resolution Protocol）送信時間、IPフィルタ情報）、（２）ユーザ認証（ユーザ認証機能のON/OFF、ユーザ設定情報（ユーザ名、パスワード、権限））、（３）無線設定情報（暗号キー設定、モード切替、送信出力変更、キャリアセンスレベル変更、その他）が含まれる。

通信ツール１０８は、例えばWebサーバ、CUI（Command User Interface）サーバ等を提供する。通信ツール１０８は、他端末から送られてきた設定・制御データを受信し、カメラ信号処理部１０５、無線制御部１１１等の無線カメラ装置３に関する設定情報を設定部１０７に転送する（ステップ２０２）。また、通信ツール１０８は、カメラ信号処理部１０５又は無線制御部１１１等の無線カメラ装置３に関する設定情報データを設定部１０７を介して取得し、伝送に用いるデータ形態に加工する。加工された設定情報データに対しては、識別情報付加部（Categ.）１０９において設定情報データを示す識別情報が付加され、プロトコル処理部１１０に送られる（ステップ２０３）。

プロトコル処理部１１０では、送られてきたデータに対して、例えばTCP/IPといったトランスポート層及びネットワーク層の処理やIEEE802.11のプロトコル処理が行なわれ、通信フレームが生成され、無線制御部（Wireless controller）１１１に送られる（ステップ２０４）。

無線制御部１１１のキュー選択部（Select）１１２は、生成された通信フレームに付加された識別情報が映像・音声データかカメラ設定情報かを判定する（ステップ２０５）。キュー選択部（Select）１１２は、映像又は音声データの通信フレームをポーリングアクセス用送信キュー（Queue for polling access）１１３に登録し（ステップ２０６）、設定情報データの通信フレームをキャリアセンスアクセス用送信キュー（Queue for CSMA）１１４に登録する（ステップ２０８）。

インターフェース制御部（I/F Controller）１１５、１１６は、無線装置１０３とプロセッサ１０２の情報のやり取りを制御する。ポーリングアクセス用送信キュー１１３の通信フレームは、無線装置１０３のポーリングアクセス制御部（PA）１１７に送られ、キャリアセンスアクセス用送信キュー１１４の通信フレームは、無線装置１０３のキャリアセンスアクセス制御部（CSMA）１１８に送られる（ステップ２０７、２０９）。

無線装置１０３のポーリングアクセス制御部１１７は、自局宛てのポーリングパケットの受信によって送信権を取得し、送信権取得後に送受信部（PHY（TX/RX））１１９に通信フレームを送って無線送信を行なう。

無線装置１０３のキャリアセンスアクセス制御部１１８は、キャリアセンス方式に基づいて送信権を取得し、送信権取得後に送受信部１１９に通信フレームを送って無線送信を行なう。

無線装置１０３は、送受信部１１９から受信された無線フレームを受信してプロセッサ１０２に転送する処理部（RX）１２０も備える。

なお、この実施例では、識別情報付加部１０９において、キャリアセンス方式に基づいて送信される設定情報データに対して識別情報を付加しているが、識別情報付加部１０９を省略することができる。映像又は音声データに識別情報が付加される場合、キュー選択部１１２は、識別情報が付加されていない通信フレームを設定情報データと判定してキャリアセンスアクセス用送信キュー１１４に登録できるためである。

本実施例では、一つのプロセッサ１０２が前述の全ての処理を実行すると説明したが、複数のプロセッサによって同処理を分担して実行する構成を採用しても良い。例えばカメラ信号処理部１０５は、専用のＬＳＩを用いて構成することが可能である。

［無線基地局の構成］
図４は、本実施例に係る無線基地局１の構成例を示す。無線基地局１は、送受信部３０５で無線カメラ装置３から伝送された信号を受信し、受信処理部３０３を経てプロトコル処理部３０１に転送される。

無線基地局１は、ポーリングパケット生成部（Polling）３０４を用いてポーリングパケットを生成し、生成したパケットを送受信部３０５を通じて無線送信する。プロトコル処理部３０１は、上位レイヤやイーサ送受信部（Ether MAC/PHY）３０７、ＬＡＮ制御部（LAN controller）３０６を介して送られてくるデータを受信し、必要に応じて無線送信による転送処理を行うため、キュー選択部３０８に転送する。キュー選択部３０８は、受信したデータが写像装置２から送られた無線カメラ装置３の映像・音声データに対する応答フレームであった場合、ポーリングアクセス用送信キュー（Queue for PA）３０９に登録する。また、その他のデータであった場合、キュー選択部３０８は、キャリアセンスアクセス用送信キュー（Queue for CSMA）３１２に登録する。

ポーリングアクセス用送信キュー３０９は、ポーリングアクセス制御部３１０に登録された通信フレームを転送し、キャリアセンスアクセス用送信キュー３１２は、キャリアセンスアクセス制御部３１３に登録された通信フレームを転送する。

ポーリングアクセス制御部３１０は、ポーリングパケット生成部３０４で生成される宛て先が同じポーリングパケットに通信フレームを含めることにより、ポーリングパケット送信時に同時に送信を行なう。

キャリアセンスアクセス制御部３１３は、キャリアセンス方式により送信権を取得し、送信権取得後、送受信部３０５を通じて無線送信を行なう。

スケジューリング制御部（Scheduling controller）３０２は、ポーリングパケットの送信タイミングを制御する。

図５に、スケジューリング制御部３０２が行なうスケジューリング動作例を示す。また、図６に、そのスケジューリング動作により生成されるデータ構造例を示す。

スケジューリング制御部３０２は、一定周期（SI：Service Interval）毎の先頭区間に、登録されている全ての無線カメラ装置３に対してポーリングを１回行なう包括的ポーリング区間（Exhaustive polling phase）を提供する（ステップ４０１）。

スケジューリング制御部３０２は、その次の区間に、映像・音声データの正常受信が確認されなかった無線カメラ装置３に対して再度のポーリングを選択的に実行し、更に正常受信が確認されるまで当該ポーリングを繰り返す選択的ポーリング区間（Selectvie polling phase）を提供する（ステップ４０２）。

スケジューリング制御部３０２は、最後の区間に、ポーリングを行なわないキャリアセンス区間（CSMA phase）を設け、競合アクセス区間を提供する（ステップ４０３）。キャリアセンス区間では、無線基地局１のキャリアセンスアクセス制御部３１３や無線カメラ装置３のキャリアセンスアクセス制御部１１８が送信権を得て無線送信を開始する。

図７に、本実施例に係る無線監視カメラシステムにより実現されるデータ構造例を示す。無線送信のデータ構造は、一周期（SI）毎に、包括的ポーリング区間、選択的ポーリング区間、キャリアセンス区間を有する。ポーリング区間においては、映像又は音声データが非競合アクセスにより通信される。キャリアセンス区間においては、設定・制御情報やその他の情報が競合アクセスにより通信される。

本実施例に係る無線監視カメラシステムによると、映像又は音声データに対しては一定帯域で低遅延の通信が提供され、同時にカメラ・無線機の設定・制御データ等に対しては競合アクセスによる効率的な通信が提供される。これにより、柔軟な運用ができる無線監視カメラシステムを提供することができる。

また、スケジューリング制御部３０２は、特定の無線カメラ装置３へのポーリングに対し連続してＭ回（予め設定された最大回数）応答が得られなかった場合、この無線カメラ装置３に対するポーリングの送信を一定期間停止する（又は他の無線カメラ装置３へのポーリングに進む）ことができる。

図８に、連続Ｍ回、特定の無線カメラ装置３から反応がなかった場合に、ポーリングを停止する場合のスケジューリング制御部３０２の動作例を示す。スケジューリング制御部３０２は、送信先を次の無線カメラ装置３に変更する処理動作を最初に実行する（ステップ５０１）。具体的には、無線カメラ装置３を特定する識別番号ｎに１を加算する。ただし、加算後の識別番号ｎ＋１がポーリング対象である無線カメラ装置３の最大個数Ｎを越えた場合、加算後の識別番号ｎ＋１を１に戻すように動作する。この後、スケジューリング制御部３０２は、連続無反応回数が最大回数Ｍに達したか否かを判定する（ステップ５０２）。肯定結果が得られた場合、対応する無線カメラ装置３に対する連続無反応回数が最大値に達しているので、スケジューリング制御部３０２は、ステップ５０１に戻ってポーリング先を変更する。一方、否定結果が得られた場合、スケジューリング制御部３０２は、対応する無線カメラ装置３に対するポーリングを実行する（ステップ５０３）。次に、スケジューリング制御部３０２は、レスポンスの有無を判定する（ステップ５０４）。

レスポンスが無かった場合、スケジューリング制御部３０２は、対応する無線カメラ装置３の連続無反応回数を１つインクリメントし、ステップ５０１に戻る（ステップ５０７）。レスポンスが正常受信であった場合、スケジューリング制御部３０２はＡＣＫを送信し（ステップ５０５）、対応する無線カメラ装置３に対する連続無反応回数をクリアする（ステップ５０６）。

この動作により、無線カメラ装置３が、故障、通信路遮断等により通信できなくなった場合にも、他の通信に悪影響を与えることを防ぐことができる。

［まとめ］
前述したように、本実施例に係る無線監視カメラシステムは、映像・音声データをポーリング方式で伝送し、映像・音声データ以外のカメラ設定情報等をＣＳＭＡ方式で伝送する。このように、映像・音声データとカメラ設定情報等を別の通信方式で送信することにより、カメラ設定情報を映像・音声データと同時に送信しても映像・音声データの帯域に影響を与えずに済む。このため、映像・音声データに遅延等などの影響を及ぼすことなく、カメラ設定情報も同時に送信可能な無線監視カメラシステムを実現できる。

また、仮に伝送状況が悪くなって、映像・音声データに対する割り当て帯域が要求帯域より少なくなってしまった場合でも（映像・音声データの伝送帯域が限界値に達しても）、カメラ設定情報等はCSMA方式にて伝送することができ、無線カメラ装置３が制御不能になる事態を防ぐことができる。このように無線カメラ装置３の制御が常に可能であれば、各無線カメラ装置における映像・音声データの発生量を最適化し、要求帯域を伝送帯域以下に変更することもできる。

また、本実施例に係る無線監視カメラシステムによれば、ポーリングを用いた特定の無線カメラ装置３との間の映像・音声データにおける伝送状況が悪化し、全ての伝送帯域を占有してしまうような場合でも、スケジューリング制御部３０２が該当する無線カメラ装置３に対するポーリングを一定期間止めて、他の無線カメラ装置３と無線基地局１との間における映像・音声データの通信が妨げられる事態を防ぐことができる。

〔実施例２〕
［装置構成］
本実施例に係る無線監視カメラシステムの構成は、無線カメラ装置３の構成を除き、実施例１の構成と同様である。

図９に、実施例２に係る無線監視カメラシステムで使用する無線カメラ装置３の構成例を示す。図９には、図２との対応部分に同一符号を付して示す。本実施例に係る無線カメラ装置３は、通信状況確認部（Performance）１２１と識別情報付加部（Categ.）１２２を追加することを除き、図２に示す無線カメラ装置３と同じ構成を有している。

通信状況確認部１２１は、無線制御部１１１におけるポーリング受信数、ＡＣＫ受信数、データ送信回数等の通信パラメータを取得し、伝送に用いるデータ形態に加工する。識別情報付加部１２２は、通信パラメータを示す識別情報を付加し、プロトコル処理部１１０に転送する。プロトコル処理部１１０は、通信パラメータを示す識別情報を付加したフレームをキュー選択部１１２に送出する。

キュー選択部１１２は、フレームに付加された識別情報が映像・音声データかカメラ設定情報・通信パラメータかを判別する。キュー選択部１１２は、映像・音声データを含むフレームであると判定したフレームについてはポーリングアクセス用送信キュー１１３に登録し、カメラ設定情報・通信パラメータを含むフレームであると判定したフレームについてはキャリアセンスアクセス用送信キュー１１４に登録する。

かくして、通信状況確認部１２１で収集された通信状況に関する情報は、キャリアセンスアクセス制御部１１８を通じ、無線基地局１に無線送信される。

その他の動作は、図２で説明した実施例１に係る無線カメラ装置３と同様である。
なお、識別情報が付加されていないフレームを、キュー選択部１１２がキャリアセンスアクセス用送信キュー１１４に登録すると定められている場合、図９に示す構成のうち識別情報付加部１２２を省略することが可能である。

無線カメラ装置３から無線基地局１に送信されたフレームは、スケジューリング制御部３０２（図４）において受信され処理される。本実施例の場合、スケジューリング制御部３０２が受信するフレームには、無線カメラ装置３から送信された通信パラメータが含まれている。スケジューリング制御部３０２は、この通信パラメータに基づいてポーリングの送信タイミングを制御する。例えば通信状況が悪い場合、スケジューリング制御部３０２は、ポーリング頻度の増加を指示して該当する無線カメラ装置３と無線基地局１との間の通信品質を確保する。通信状況がさらに悪く、更なるポーリング頻度の増加が他の無線カメラ装置３との通信にも影響を与える場合、スケジューリング制御部３０２は、例えば無線カメラ装置３に対するポーリング（映像・音声データに対する応答フレームの送信）を中止することができる。

図１に示す写像装置２は、無線カメラ装置３から送られてきた通信パラメータを必要に応じて加工し、その画面に通信状況・品質等を表示させることができる。また、通信状況・品質等を画面に表示させない場合でも、通信パラメータがある閾値を超えた場合、不図示の報知デバイス（例えばLED、スピーカ）を用いてアラームを出すなどして管理者に知らせることができる。

［まとめ］
本実施例に係る無線監視カメラシステムの場合、通信状況がある程度悪くても、通信状況に応じてポーリング頻度を調整することができ、ロバストな通信を提供することができる。さらに、本実施例に係る無線監視カメラシステムの場合には、各無線カメラ装置３との間の通信状況を管理者に事前に知らせることができ、突然の映像遮断が起きる前に対策を促すことができる。

〔実施例３〕
［装置構成］
本実施例に係る無線監視カメラシステムの構成は、無線カメラ装置３の構成を除き、実施例１の構成と同様である。
図１０に、実施例３に係る無線監視カメラシステムで使用する無線カメラ装置３の構成例を示す。図１０には、図２との対応部分に同一符号を付して示している。

本実施例に係る無線カメラ装置３は、カメラデバイス（Camera device）１０１、第１のイーサ送受信部（Ether MAC/PHY）１３２ａ、カメラデバイス１０１と第１のイーサ送受信部１３２ａと接続される第１のプロセッサ（Processor）１０２ａ、主記憶装置（Memory）１０４、第１のイーサ送受信部１３２ａとイーサケーブル経由で接続される第２のイーサ送受信部１３２ｂ、無線装置（Wireless device）１０３、第２のイーサ送受信部１３２ｂと無線装置１０３に接続される第２のプロセッサ１０２ｂから構成される。

本実施例の場合、無線カメラ装置３は、カメラデバイス１０１を搭載する筐体と、無線装置１０３を搭載する筐体とが別筐体である。

本実施例の場合も、カメラデバイス１０１で取得された映像及び音声データは、第１のプロセッサ１０２ａに転送される。第１のプロセッサ１０２ａでは、カメラ信号処理部１０５が、入力された映像及び音声データに対して画像圧縮等の信号処理を実行し、無線伝送に用いるデータ形態に加工する。加工後の映像又は音声データは識別情報付加部（Categ.）１０６に与えられる。識別情報付加部１０６は、加工後の映像又は音声データに対し、映像又は音声データを示す識別情報を付加し、プロトコル処理部（Protocol）１１０ａに送信する。

また、第１のプロセッサ１０２ａは、設定部（Configuration）１０７ａと通信ツール（Comm.Tool）１０８ａを備える。設定部１０７ａは、例えば他の無線カメラ装置３や操作端末からの遠隔操作用のインターフェースを提供すると共に、ビデオパラメータや無線パラメータに関する設定情報の取得及び設定の反映や保存を実行する。通信ツール１０８ａは、例えばWebサーバ、CUI（Command User Interface）サーバ等を提供する。

第１のプロセッサの通信ツール１０８ａは、他端末から送られてきた設定・制御データを受信し、カメラ信号処理部１０５等の無線カメラに関する設定情報を設定部１０７ａに転送する。通信ツール１０８ａは、カメラ信号処理部１０５等の無線カメラ装置３に関する設定情報を設定部１０７ａを介して取得し、伝送に用いるデータ形態に加工する。識別情報付加部（Categ.）１０９ａは、加工された設定情報データに対し、設定情報データを示す識別情報を付加し、プロトコル処理部１１０ａに送る。

第１のプロセッサ１０２ａのプロトコル処理部１１０ａは、送られてきたデータに対し、例えばTCP/IPといったトランスポート層及びネットワーク層の処理を必要に応じて行なって通信フレームを生成し、LANコントローラ（LAN controller）１３１ａを介して第１のイーサ送受信部１３２ａに送る。

第１のイーサ送受信部１３２ａは、イーサケーブルを通じ、第２のイーサ送受信部１３２ｂに通信フレームを送信する。この送信により、第１のプロセッサ１０２ａで生成された通信フレームは、第２のプロセッサ１０２ｂに転送される。第２のプロセッサ１０２ｂのLANコントローラ１３１ｂは、受信した通信フレームを処理し、プロトコル処理部１１０ｂに送る。

また、第２のプロセッサ１０２ｂは、設定部（Configuration）１０７ｂと通信ツール（Comm.Tool）１０８ｂを備える。設定部１０７ｂは、他の無線カメラ装置３や操作端末からの遠隔操作用のインターフェースを提供すると共に、無線パラメータに関する設定情報の取得及び設定の反映や保存を行なう。通信ツール１０８ｂは、例えばWebサーバ、CUI（Command User Interface）サーバを提供する。通信ツール１０８ｂは、他の端末から送られてきた設定・制御データを受信し、無線制御部１１１等における無線カメラ装置３に関する設定情報を設定部１０７ｂに転送する。また、通信ツール１０８ｂは、無線制御部１０３等における無線カメラ装置３に関する設定情報を取得し、伝送に用いるデータ形態に加工する。加工された設定情報データに対しては、識別情報付加部（Categ.）１０９ｂにおいて設定情報データを示す識別情報が付加され、プロトコル処理部１１０ｂに送られる。

第２のプロセッサ１０２ｂのプロトコル処理部１１０ｂでは、送られてきたデータに対して、例えばTCP/IPといったトランスポート層及びネットワーク層の処理やIEEE802.11のプロトコル処理が必要に応じて行なわれ、無線制御部（Wireless controller）１１１に転送される。

無線制御部１１１のキュー選択部（Select）１１２は、生成された通信フレームに付加されている識別情報に応じ、通信フレームの登録先を決定する。キュー選択部１１２は、例えば映像又は音声データの通信フレームをポーリングアクセス用送信キュー（Queue for polling access）１１３に登録し、設定情報データの通信フレームをキャリアセンスアクセス用送信キュー（Queue for CSMA）１１４に登録する。

第２のプロセッサ１０２ｂのインターフェース制御部（I/F Controller）１１５は、無線装置１０３とプロセッサ１０２ｂとの間の情報のやり取りを制御する。ポーリングアクセス用送信キュー１１３の通信フレームは、無線装置１１１のポーリングアクセス制御部（PA）１１７に送られ、キャリアセンスアクセス用送信キュー１１４の通信フレームは、無線装置１０３のキャリアセンスアクセス制御部（CSMA）１１８に送られる。

無線装置１０３のポーリングアクセス制御部１１７は、自局宛てのポーリングパケットの受信によって送信権を取得し、送信権の取得後に送受信部（PHY（TX/RX））１１９に送って無線送信を行なう。無線装置１０３のキャリアセンスアクセス制御部１１８は、キャリアセンス方式に基づいて送信権を取得し、送信権取得後に送受信部１１９に送って無線送信を行なう。

無線装置１０３は、送受信部１１９から受信された通信フレームを受信してプロセッサ１０２ｂに転送する処理部（RX）１２０も備える。

なお、この実施例では、キャリアセンス方式に基づいて送信される設定情報データに対し、識別情報付加部１０９において識別情報を付加しているが、識別情報付加部１０９は必ずしも必要でない。映像又は音声データには識別情報が付加されているので、もし識別情報が付加されていなければ、キュー選択部１１２は、キャリアセンスアクセス用送信キュー１１４を選択することが可能である。

［まとめ］
本実施例に係る無線監視システムによれば、カメラデバイス１０１と無線装置１０３が物理的に同じ筐体内に存在しない場合でも、映像又は音声データについては一定帯域及び低遅延による通信を提供でき、同時に、カメラ・無線機の設定・制御データ等についてはベストエフォート型の効率的な通信を提供することができる。

また、本実施例の説明では、第１のプロセッサ１０２ａと第２のプロセッサ１０２ｂとの間の通信をイーサケーブルを用いて行なったがこれに限定されない。例えばUSB等のインターフェースを用いることも可能だからである。

〔実施例４〕
最後に、各データに対する識別情報の付加例とアクセス方式の選択例を説明する。図１１に、対応関係の一例を示す。図１１の例の場合、設定情報（識別情報３）はCSMA方式で通信を行い、音声又は映像データ（識別情報２）はポーリング方式で通信を行う。なお、識別情報が付加されていない場合はCSMA方式で通信を行なうと定めている場合には、設定情報に対する識別情報の付加を省略することができる。

また、図１１の場合、低遅延による制御が必要なズーム、パンなどの制御信号（識別情報１）は、現在の通信状況に応じ、ポーリング方式及びCSMA方式のうちいずれか遅延が少ない方の方式を用いて通信する。無線監視カメラのズームやパンの制御は、無線監視カメラシステムにおいてリアルタイム性が高いためである。なお、現在の通信状況は、無線カメラ装置３及び無線基地局１０２のそれぞれにおいて、ポーリング送受信数、ACK受信数、データ送信数などをモニタすることにより把握することができる。このように把握された結果に基づいて通信に使用する方式を選択する仕組みを無線カメラ装置３及び無線基地局１０２に設けることにより実現することができる。

緊急性を有する警告信号（識別情報０）は、一刻も早くデータを届ける必要があるため、ポーリング方式及びＣＳＭＡ方式の両者を使用して通信する。

１…無線基地局（AP）
２…写像装置（Monitor）
３…無線カメラ装置（Wireless camera）
１０１…カメラデバイス（Camera device）
１０２…プロセッサ（Processor）
１０３…無線装置（Wireless device）
１０４…主記憶装置（Memory）
１０５…カメラ信号処理部（Camera signal processor）
１０６、１０９、１２２…識別情報付加部（Categ.）
１０７…設定部（Configuration）
１０８…通信ツール（Comm. Tool）
１１０…プロトコル処理部（Protocol）
１１１…無線制御部（Wireless controller）
１１２…キュー選択部（Select）
１１３…ポーリングアクセス用送信キュー（Queue for polling access（PA））
１１４…キャリアセンスアクセス用送信キュー（Queue for CSMA）
１１５、１１６…インターフェース制御部（I/F controller）
１１７…ポーリングアクセス制御部（PA）
１１８…キャリアセンスアクセス制御部（CSMA）
１１９…送受信部（PHY（TX/RX））
１２０…受信処理部（RX）
１２１…通信状況確認部（Performance）
１３１ａ，ｂ…LAN制御部（LAN controller）
１３２ａ，ｂ…イーサ送受信部（Ether MAC/PHY）
３０１…プロトコル処理部（Protocol）
３０２…スケジューリング制御部（Scheduling controller）
３０３…受信処理部（RX）
３０４…ポーリングパケット生成部（Polling）
３０５…送受信部（PHY（TX/RX））
３０６…LAN制御部（LAN controller）
３０７…イーサ送受信部（Ether MAC/PHY）
３０８…キュー選択部（Select）
３０９…ポーリングアクセス用送信キュー（Queue for PA）
３１０…ポーリングアクセス制御部（PA）
３１２…キャリアセンスアクセス用送信キュー（Queue for CSMA）
３１３…キャリアセンスアクセス制御部（CSMA）

Claims (14)

1. 少なくとも１つの無線監視カメラ装置から伝送された無線信号を受信する無線基地局であって、
   生成したポーリングパケットをポーリング方式により各無線監視カメラ装置に無線送信する送信部と、
   前記ポーリングパケットの送信タイミングを制御するスケジューリング制御部と
   を有する無線基地局と、
   カメラデバイスと無線装置を有する少なくとも一つの無線監視カメラ装置であって、
   前記カメラデバイスからの映像及び／又は音声データを信号処理する信号処理部と、
   信号処理後の映像データ及び／又は音声データに識別情報を付加する識別情報付加部と、
   装置内部におけるビデオパラメータ及び／又は無線パラメータに関する設定情報データを取得する設定部と、
   前記映像及び／又は音声データ並びに前記設定情報データをプロトコル処理して通信フレームを生成するプロトコル処理部と、
   ポーリング方式に関連付けられた少なくとも一つの第１の送信キューと、
   キャリアセンスアクセス方式に関連付けられた少なくとも一つの第２の送信キューと、
   前記通信フレームに付加された識別情報を参照し、前記映像及び／又は音声データはポーリング方式に関連付けられた前記第１の送信キューに転送し、前記設定情報データはキャリアアクセス方式に関連付けられた前記第２の送信キューに転送する選択部と、
   前記第１及び第２の送信キューに格納された通信フレームを無線装置に転送するインターフェース制御部と、
   ポーリング方式により送信権を取得する第１のアクセス制御部と、キャリアセンス方式により送信権を取得する第２のアクセス制御部と、前記第１及び第２の送信キューから受信した通信フレームをそれぞれに対応する送信権が得られたタイミングに無線送信する送信部とを有する前記無線装置と
   を有する無線監視カメラ装置と
   を有する無線監視カメラシステム。
2. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   上記無線基地局における前記スケジューリング制御部は、１周期を包括的ポーリング区間、選択的ポーリング区間、キャリアセンス区間に区分し、前記包括的ポーリング区間では、少なくとも１回は、登録された無線監視カメラ装置に対するポーリングをスケジューリングし、前記選択的ポーリング区間では、該当周期内でポーリングに対する返信フレームが正常受信されていない無線監視カメラ装置に対するポーリングを繰り返しスケジューリングし、キャリアセンス区間では、ポーリングを送信することなく、キャリアセンス方式によるアクセス機会をスケジューリングする
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
3. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記設定情報データは、前記ビデオパラメータとしてコーデック情報、カメラ設定情報及び音声情報のうち少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
4. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記設定情報データは、前記無線パラメータとしてネットワーク基本設定情報、ユーザ認証情報及び無線設定情報のうち少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
5. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記無線基地局は、上位レイヤ又は他の装置から転送された、前記無線監視カメラ装置における前記カメラデバイス又は前記無線装置に対する前記設定情報データを、前記キャリアセンス方式で送信する
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
6. 請求項５に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記無線監視カメラ装置は、前記無線基地局から受信した通信フレームから前記設定情報データを取得し、取得した前記設定情報データを該当する箇所に反映する第２の設定部を有する
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
7. 請求項５に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記無線基地局は、前記無線監視カメラ装置から受信して上位レイヤで処理した前記映像及び／又は音声データに対する応答パケットを、ポーリング方式にて前記無線監視カメラ装置に送信する
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
8. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記無線監視カメラ装置は、前記無線基地局との間の通信状態を表す通信パラメータをカウントし、前記通信パラメータをキャリアセンス方式に関連づけられた前記第２の送信キューに転送されるように通信フレームを生成して送信する
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
9. 請求項８に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
   前記無線基地局に対して接続され、前記無線基地局が受信した映像及び／又は音声データを表示又は再生させる写像装置であって、前記通信パラメータを含む通信フレームの受信により取得した通信状況を表示する写像装置を有する
   ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
10. 請求項８に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
    前記無線基地局における前記スケジューリング制御部は、前記通信パラメータを含んだ通信フレームを受信すると、通知された通信状態に基づいて該当する無線監視カメラ装置に対するポーリング頻度を変更する
    ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
11. 請求項１に記載の無線監視カメラシステムにおいて、
    前記無線基地局における前記スケジューリング制御部は、特定の無線監視カメラ装置へのポーリングに対する応答が連続して所定回数得られなかった場合、前記特定の無線監視カメラ装置へのポーリングを一定時間停止させる
    ことを特徴とする無線監視カメラシステム。
12. カメラデバイスと、
    無線デバイスと、
    前記カメラデバイスからの映像及び／又は音声データを信号処理する信号処理部と、
    信号処理後の映像データ及び／又は音声データに識別情報を付加する識別情報付加部と、
    装置内部におけるビデオパラメータ及び／又は無線パラメータに関する設定情報データを取得する設定部と、
    前記映像及び／又は音声データ並びに前記設定情報データをプロトコル処理して通信フレームを生成するプロトコル処理部と、
    ポーリング方式に関連付けられた少なくとも一つの第１の送信キューと、
    キャリアセンスアクセス方式に関連付けられた少なくとも一つの第２の送信キューと、
    前記通信フレームに付加された識別情報を参照し、映像及び／又は音声データはポーリング方式に関連付けられた前記第１の送信キューに転送し、前記設定情報データはキャリアアクセス方式に関連付けられた前記第２の送信キューに転送する選択部と、
    前記第１及び第２の送信キューに格納された通信フレームを無線装置に転送するインターフェース制御部と、
    ポーリング方式により送信権を取得する第１のアクセス制御部と、キャリアセンス方式により送信権を取得する第２のアクセス制御部と、前記第１及び第２の送信キューから受信した通信フレームをそれぞれに対応する送信権が得られたタイミングに無線送信する送信部とを有する前記無線装置と
    を有する無線監視カメラ装置。
13. 請求項１２に記載の無線監視カメラ装置において、
    前記設定情報データは、前記ビデオパラメータとしてコーデック情報、カメラ設定情報及び音声情報のうち少なくとも１つを含む
    ことを特徴とする無線監視カメラ装置。
14. 請求項１２に記載の無線監視カメラ装置において、
    前記設定情報データは、前記無線パラメータとしてネットワーク基本設定情報、ユーザ認証情報及び無線設定情報のうち少なくとも１つを含む
    ことを特徴とする無線監視カメラ装置。

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