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【発明の名称】 無線伝送システム
【発明者】 【氏名】法兼 敏雄
【住所又は居所】大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電工ハイテックス株式会社此花事業所内

【氏名】樋口 晴一
【住所又は居所】大阪市住之江区南港東八丁目２番６０号 住友電工ハイテックス株式会社南港事業所内
【要約】 【課題】密結合無線伝送方式を用いて高品質な映像を伝送できる無線伝送システムおよび無線伝送装置を提供することである。

【解決手段】符号変換器１１０は、外部から映像音声信号（デジタル信号）を受けて伝送路符号化し、ＱＰＳＫ変調器１１２は、伝送路符号化信号を４相位相変調方式により中間周波信号に変調する。周波数変換器１１６は、中間周波信号を位相変動の生じる周波数以外の搬送波周波数の無線信号に変換する。結合部１０４は、無線信号を密結合ケーブルへ送信する。固定側無線伝送装置２００は、密結合ケーブルを介して無線信号を受信する。周波数変換器２１４は、受信された無線信号を中間周波信号に変換し、ＱＰＳＫ復調器２１６は伝送路符号化信号へ復調する。符号変換器２１８は、伝送路符号化信号を映像音声信号に変換し、外部へ出力する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルと、
前記ケーブルに沿って移動し、前記ケーブルに密着または近接して無線信号の送受信を行う第１の無線伝送装置と、
前記ケーブルに接続され、前記ケーブルを介して前記第１の無線伝送装置と前記無線信号の送受信を行う第２の無線伝送装置とを備え、
前記第１の無線伝送装置は、前記ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調する位相変調方式を用いて、外部から受けた映像または／および音声のデジタル信号を第１の無線信号へ変調して前記第２の無線伝送装置へ送信する第１の変調手段を含み、
前記第２の無線伝送装置は、前記第１の無線伝送装置から受信した第１の無線信号を復調して映像または／および音声のデジタル信号を取得する第１の復調手段を含む、無線伝送システム。
【請求項２】
前記第１の無線伝送装置は、外部からの指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から前記位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数を前記位相変調方式の前記搬送波周波数として選択する第１の変調周波数選択手段をさらに含み、
前記第２の無線伝送装置は、
前記第１の無線信号に基づいて、前記第１の変調手段における位相変調方式の搬送波周波数を検出する搬送波検出手段と、
前記搬送波検出手段における検出結果に応じて、予め定められた複数の周波数の中から前記第１の復調手段における位相変調方式の搬送波周波数を選択する第１の復調周波数選択手段とをさらに含む、請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項３】
前記第２の無線伝送装置は、
外部からの指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から前記位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数を前記第１の復調手段における位相変調方式の搬送波周波数として選択する第２の復調周波数選択手段と、
前記第２の復調周波数選択手段において選択された搬送波周波数を選択させるための周波数選択指令を前記ケーブルを介して前記第１の無線伝送装置へ送信する指令送信手段とをさらに含み、
前記第１の無線伝送装置は、
前記指令送信手段において送信された周波数選択指令を受信する指令受信手段と、
前記指令受信手段において受信された周波数選択指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から前記位相変調方式の前記搬送波周波数を選択する第２の変調周波数選択手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の無線伝送システム。
【請求項４】
前記第１の無線伝送装置は、
前記位相変調方式の前記搬送波周波数と近接した搬送波周波数によって周波数偏移変調する周波数偏移変調方式を用いて、前記第１の無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を第２の無線信号へ変調して前記第２の無線伝送装置へ送信する第２の変調手段をさらに含み、
前記第２の無線伝送装置は、前記第１の無線伝送装置から受信した第２の無線信号を復調して前記運転状態のデジタル信号を取得する第２の復調手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線伝送システム。
【請求項５】
前記第２の無線伝送装置は、
前記位相変調方式の前記搬送波周波数および前記第２の変調手段における周波数偏移変調方式の搬送波周波数と周波数分離可能な搬送波周波数によって周波数偏移変調する周波数偏移変調方式を用いて、前記第１の無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を第３の無線信号へ変調して前記第１の無線伝送装置へ送信する第３の変調手段をさらに含み、
前記第１の無線伝送装置は、前記第２の無線伝送装置から受信した第３の無線信号を復調して前記操作指示のデジタル信号を取得する第３の復調手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線伝送システム。
【請求項６】
前記第１の無線伝送装置は、前記第３の復調手段において復調される第３の無線信号と前記第１または／および第２の無線信号との重畳を防止する第１の信号分離手段をさらに含む、請求項５に記載の無線伝送システム。
【請求項７】
前記第２の無線伝送装置は、前記第１または／および第２の復調手段において復調された第１または／および第２の無線信号と前記第３の無線信号との重畳を防止する第２の信号分離手段をさらに含む、請求項５または６に記載の無線伝送システム。
【請求項８】
前記位相変調方式は、４相位相変調方式である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線伝送システム。
【請求項９】
敷設されたケーブルに沿って移動し、前記ケーブルに密着または近接して無線信号の送受信を行う無線伝送装置であって、
前記ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調する位相変調方式を用いて、外部から受けた映像または／および音声のデジタル信号を第１の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する第１の変調手段を備える、無線伝送装置。
【請求項１０】
前記無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を周波数偏移変調方式により第２の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する第２の変調手段と、
前記無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を周波数偏移変調方式により変調した第３の無線信号を受信して復調する復調手段とをさらに備える、請求項９に記載の無線伝送装置。
【請求項１１】
ケーブルと接続され、前記ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調された無線信号を前記ケーブルを介して送受信する無線伝送装置であって、
映像または／および音声のデジタル信号を位相変調方式により変調した第１の無線信号を受信して復調する第１の復調手段を備える、無線伝送装置。
【請求項１２】
他の無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を周波数偏移変調方式により変調した第２の無線信号を受信して復調する第２の復調手段と、
前記他の無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を周波数偏移変調方式により第３の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する変調手段とをさらに備える、請求項１１に記載の無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は無線伝送システムおよび無線伝送装置に関し、特に密結合無線伝送方式により信号伝送を行う無線伝送システムおよび無線伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高所などの危険を伴う場所での点検を行うために、遠隔操作で点検可能な点検ロボットが開発されている。
【０００３】
特許文献１には、高架道路の裏面の点検を行うための橋梁点検設備およびその点検ロボットが示されている。
【０００４】
上述のような点検作業では、点検ロボットは、撮影した映像をコントローラへ伝送し、点検者は、その伝送された映像を見ながらコントローラを介して操作指示を点検ロボットへ与える。さらに、点検ロボットは、その操作指示に応じて移動などを行う。
【０００５】
ところで、コントローラと点検ロボットとの間の信号伝送には、ケーブルが不要で小型化が可能な無線伝送手段が一般的に用いられている。無線伝送手段には、送信出力が小さく電波使用の免許が不要な特定小電力無線を採用する場合もあるが、法令で電界強度が制限されているため伝送可能距離が限られる。
【０００６】
そこで、密結合無線伝送方式が採用されている。密結合無線伝送方式は、点検ロボットの走行方向に沿ってケーブルを敷設し、そのケーブルをコントローラ側の無線伝送装置（以下、固定側無線伝送装置と称す）と接続し、さらに、点検ロボット側の無線伝送装置（以下、車上側無線伝送装置と称す）をそのケーブルに密着または近接させて無線信号の送受信を行うことにより、ケーブルを介して両無線伝送装置間で無線信号を送受信するものである。
【０００７】
このような密結合無線伝送方式を採用することにより、法令で定められた電界強度を遵守しながら、伝送可能距離を延長することができる。
【０００８】
特許文献２には、ケーブルに磁化可能な物質を設け、結合器に磁石を設けることにより、結合器をケーブルに対して最良の位置に設置できる密結合無線伝送方法が示されている。
【０００９】
特許文献３には、密結合無線伝送方式と光を用いたリモート空間伝送方式とを組合せた搬送手段制御方法および装置が示されている。
【特許文献１】特開平０８−１２８０１５号公報
【特許文献２】特公平０５−８０１８０号公報
【特許文献３】特開平１０−２９７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
最近の画像処理技術の進歩に伴い、撮影した映像をデジタル画像処理し、迅速かつ精度よく点検できる技術が開発されている。その実現のためには、コントローラに高品質な映像を伝送する必要がある。
【００１１】
ところで、情報量の多い映像を伝送する場合には、広い周波数帯域を必要とするため、高い搬送波周波数をもつ無線信号に変調されて伝送される。高周波数領域では、ケーブル内の伝送路は分布定数回路となり、車上側無線伝送装置とケーブルとの位置関係に応じて、車上側無線伝送装置と固定側無線伝送装置との間の信号伝送特性は大きく変動する。
【００１２】
そのため、点検ロボットが撮影を行いながらレール上を移動すると、信号伝送特性に時間的な変動が生じる。したがって、固定側無線伝送装置で受信する無線信号のレベルに時間的な変動が生じ、アナログ変調方式で映像を伝送する場合には、映像の劣化は避けられない。
【００１３】
また、周波数領域での両無線伝送装置間の信号伝送特性は、特定の周波数において大きく変動することがわかってきた。したがって、デジタル変調方式で映像を伝送したとしても、上述のような大きな変動を生じる周波数をスペクトルに含む場合には、コントローラ側での受信波形が大きくひずむため、伝送誤りが多く生じて映像の劣化は避けられない。
【００１４】
以上のような理由から、コントローラへ高品質な映像を伝送することは困難であった。
【００１５】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、密結合無線伝送方式を用いて高品質な映像を伝送できる無線伝送システムおよび無線伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明によれば、ケーブルと、ケーブルに沿って移動し、ケーブルに密着または近接して無線信号の送受信を行う第１の無線伝送装置と、ケーブルに接続され、ケーブルを介して第１の無線伝送装置と無線信号の送受信を行う第２の無線伝送装置とを備える無線伝送システムである。第１の無線伝送装置は、ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調する位相変調方式を用いて、外部から受けた映像または／および音声のデジタル信号を第１の無線信号へ変調して第２の無線伝送装置へ送信する第１の変調手段を含む。第２の無線伝送装置は、第１の無線伝送装置から受信した第１の無線信号を復調して映像または／および音声のデジタル信号を取得する第１の復調手段を含む。
【００１７】
好ましくは、第１の無線伝送装置は、外部からの指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数を位相変調方式の搬送波周波数として選択する第１の変調周波数選択手段をさらに含む。第２の無線伝送装置は、第１の無線信号に基づいて、第１の変調手段における位相変調方式の搬送波周波数を検出する搬送波検出手段と、搬送波検出手段における検出結果に応じて、予め定められた複数の周波数の中から第１の復調手段における位相変調方式の搬送波周波数を選択する第１の復調周波数選択手段とをさらに含む。
【００１８】
好ましくは、第２の無線伝送装置は、外部からの指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数を第１の復調手段における位相変調方式の搬送波周波数として選択する第２の復調周波数選択手段と、第２の復調周波数選択手段において選択された搬送波周波数を選択させるための周波数選択指令をケーブルを介して第１の無線伝送装置へ送信する指令送信手段とをさらに含む。第１の無線伝送装置は、指令送信手段において送信された周波数選択指令を受信する指令受信手段と、指令受信手段において受信された周波数選択指令に応じて、予め定められた複数の周波数の中から位相変調方式の搬送波周波数を選択する第２の変調周波数選択手段とをさらに含む。
【００１９】
好ましくは、第１の無線伝送装置は、位相変調方式の搬送波周波数と近接した搬送波周波数によって周波数偏移変調する周波数偏移変調方式を用いて、第１の無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を第２の無線信号へ変調して第２の無線伝送装置へ送信する第２の変調手段をさらに含む。第２の無線伝送装置は、第１の無線伝送装置から受信した第２の無線信号を復調して運転状態のデジタル信号を取得する第２の復調手段をさらに含む。
【００２０】
好ましくは、第２の無線伝送装置は、位相変調方式の搬送波周波数および第２の変調手段における周波数偏移変調方式の搬送波周波数と周波数分離可能な搬送波周波数によって周波数偏移変調する周波数偏移変調方式を用いて、第１の無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を第３の無線信号へ変調して第１の無線伝送装置へ送信する第３の変調手段をさらに含む。第１の無線伝送装置は、第２の無線伝送装置から受信した第３の無線信号を復調して操作指示のデタル信号を取得する第３の復調手段をさらに含む。
【００２１】
好ましくは、第１の無線伝送装置は、第３の復調手段において復調される第３の無線信号と第１または／および第２の無線信号との重畳を防止する第１の信号分離手段をさらに含む。
【００２２】
好ましくは、第２の無線伝送装置は、第１または／および第２の復調手段において復調された第１または／および第２の無線信号と第３の無線信号との重畳を防止する第２の信号分離手段をさらに含む。
【００２３】
好ましくは、位相変調方式は、４相位相変調方式である。
【００２４】
また、この発明によれば、敷設されたケーブルに沿って移動し、ケーブルに密着または近接して無線信号の送受信を行う無線伝送装置は、ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調する位相変調方式を用いて、外部から受けた映像または／および音声のデジタル信号を第１の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する第１の変調手段を備える。
【００２５】
好ましくは、無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を周波数偏移変調方式により第２の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する第２の変調手段と、無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を周波数偏移変調方式により変調した第３の無線信号を受信して復調する復調手段とをさらに備える。
【００２６】
また、この発明によれば、ケーブルと接続され、ケーブル内の無線信号に位相変動が生じる周波数以外の搬送波周波数によって位相変調された無線信号をケーブルを介して送受信する無線伝送装置は、映像または／および音声のデジタル信号を位相変調方式により変調した第１の無線信号を受信して復調する第１の復調手段を備える。
【００２７】
好ましくは、他の無線伝送装置に接続された装置に関する運転状態のデジタル信号を周波数偏移変調方式により変調した第２の無線信号を受信して復調する第２の復調手段と、他の無線伝送装置に接続された装置に対する操作指示のデジタル信号を周波数偏移変調方式により第３の無線信号へ変調して他の無線伝送装置へ送信する変調手段とをさらに備える。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、第１の無線伝送装置は、信号のレベルに情報を含まない位相変調方式を用いて映像または／および音声のデジタル信号を変調して送信するため、第２の無線伝送装置までの信号伝送特性が時間的に変動しても、伝送誤り率を抑制できる。また、搬送波周波数として、ケーブル内の無線信号に位相変動の生じない周波数を用いるので、位相に含まれる情報が消滅することなく、伝送誤り率を抑制できる。よって、高品質な映像を伝送できる。
【００２９】
また、この発明によれば、選択している搬送波周波数が位相変動を生じる周波数である場合には、外部からの指令に応じて、第１および第２の無線伝送装置は、位相変動を生じる周波数以外の搬送波周波数を選択できる。よって、ケーブルの敷設状況などによって、位相変動を生じる周波数が変化しても、高品質な映像を伝送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３１】
［実施の形態１］
（点検設備の構成）
図１は、この発明の実施の形態１に従う点検設備の概略構成図である。
【００３２】
図１を参照して、点検設備は、点検ロボット１０と、密結合ケーブル２と、整合器４と、終端器８と、同軸ケーブル６と、コントローラ５０とからなる。
【００３３】
点検ロボット1０は、敷設されたレール上（図示しない）を走行しながら、テレビカメラで点検対象物を撮影および集音マイクで点検対象物周辺の音声を取得し、その映像および音声の信号（以下、映像音声信号と称す）を密結合ケーブル２を介してコントローラ５０へ送信する。また、点検ロボット１０は、現在位置、走行速度、テレビカメラ方向、およびバッテリー残量などの運転状態の信号（以下、運転状態信号と称す）を密結合ケーブル２を介してコントローラ５０へ送信する。
【００３４】
コントローラ５０は、密結合ケーブル２を介して点検ロボット１０から映像音声信号および運転状態信号を受信して、テレビモニタに映像を表示し音声を出力する。さらに、コントローラ５０は、点検ロボット１０の運転状態を表示する。
【００３５】
ユーザは、コントローラ５０に表示される点検ロボット１０の運転状態を確認しながら、テレビモニタ上に表示される映像および出力される音声をもとに点検作業を行う。さらに、ユーザは、コントローラ５０上で、点検ロボット１０の前進、後退および停止などの操作やテレビカメラの上下、左右および旋回などの操作をする。
【００３６】
すると、コントローラ５０は、ユーザの操作を受けて点検ロボット１０に対して操作を指示する信号（以下、操作指示信号と称す）を生成し、その操作指示信号を密結合ケーブル２を介して点検ロボット1０へ送信する。
【００３７】
点検ロボット１０は、密結合ケーブル２を介してコントローラ５０から操作指示信号を受信して、ユーザの操作指示に応じて各部位を動作させる。
【００３８】
密結合ケーブル２は、密結合無線伝送方式に適したケーブルであり、電線を２本撚り合わせて対にしたツイストペアケーブルであって、かつシールドの無いものが用いられる。また、密結合ケーブル２は、点検ロボット１０が走行するレールに沿って敷設される。さらに、密結合ケーブル２の両端には、整合器４と終端器８とがそれぞれ接続される。なお、密結合ケーブル２は、無線信号を増幅させる中継器（図示しない）を介して、他の密結合ケーブル２と接続され、伝送距離を延長させることもできる。
【００３９】
整合器４は、同軸ケーブル６と密結合ケーブル２とのインピーダンス差による反射波の発生を抑制する。
【００４０】
終端器８は、密結合ケーブル２の終端部での反射波の発生を抑制する。
【００４１】
同軸ケーブル６は、整合器４と固定側無線伝送装置２００とを接続する。また、同軸ケーブル６は、ノイズの侵入を抑制するため、シールド加工が施されている。
【００４２】
コントローラ５０は、同軸ケーブル６と接続される。また、コントローラ５０は、同軸ケーブル６を介して、密結合ケーブル２内の無線信号の授受を行う。
【００４３】
図２は、この発明の実施の形態１に従う点検ロボット１０の概略構成図である。
【００４４】
図２を参照して、点検ロボット１０は、車上側無線伝送装置１００と、ロボット制御部１２と、バッテリー１４と、モータ駆動部１６と、カメラレンズ１８と、テレビカメラ２２と、集音マイク２０と、ＭＰＥＧエンコーダ２４とからなる。
【００４５】
車上側無線伝送装置１００は、無線部１０２と結合部１０４とからなる。
【００４６】
結合部１０４は、密結合ケーブル２と密着または近接した状態で設置される。結合部１０４は、無線部１０２から受けた無線信号を密結合ケーブル２に対して送信する。また、密結合ケーブル２から送信される無線信号を受信して、無線部１０２へ出力する。
【００４７】
無線部１０２は、ＭＰＥＧエンコーダ２４から受けた映像音声信号を変調した無線信号、およびロボット制御部１２から受けた運転状態信号を変調した無線信号を結合部１０４へ出力する。
【００４８】
また、無線部１０２は、結合部１０４から受けた無線信号を操作指示信号へ復調し、ロボット制御部１２へ出力する。
【００４９】
ロボット制御部１２は、バッテリー１４から電源を受けて動作する。また、ロボット制御部１２は、車上側無線伝送装置１００から受けた操作指示信号に応じて、モータ駆動部１６およびカメラレンズ１８へ制御指示を出力する。さらに、ロボット制御部１２は、各部の情報を収集して運転状態信号を生成し、車上側無線伝送装置１００へ出力する。
【００５０】
バッテリー１４は、ロボット制御部１２およびモータ駆動部１６へ電力を供給する。
【００５１】
モータ駆動部１６は、バッテリー１４から電源を受けて動作する。また、モータ駆動部１６は、ロボット制御部１２からの制御指示に応じて、車輪と機械的に接続されているモータ（図示しない）へ与える電流、電圧および周波数を調整して、点検ロボット１０の走行を制御する。
【００５２】
カメラレンズ１８は、ロボット制御部１２からの制御指示に応じて、撮影方向および撮影範囲を変更する。
【００５３】
テレビカメラ２２は、カメラレンズ１８を介して取得する映像を、電気的な信号に変換し、ＭＰＥＧエンコーダ２４へ出力する。
【００５４】
集音マイク２０は、取得する音声を電気的な信号に変換し、ＭＰＥＧエンコーダ２４へ出力する。
【００５５】
ＭＰＥＧエンコーダ２４は、テレビカメラ２２から受けた映像信号および集音マイク２０から受けた音声信号を映像音声のデジタル信号であるＭＰＥＧ信号に変換し、そのＭＰＥＧ信号を車上側無線伝送装置１００へ出力する。
【００５６】
図３は、この発明の実施の形態１に従うコントローラ５０の概略構成図である。
【００５７】
図３を参照して、コントローラ５０は、固定側無線伝送装置２００と、ＭＰＥＧデコーダ５２と、テレビモニタ５４と、表示部５６と、操作部５８とからなる。
【００５８】
固定側無線伝送装置２００は、ＭＰＥＧデコーダ５２、表示部５６および操作部５８と接続される。また、固定側無線伝送装置２００は、車上側無線伝送装置１００から受信した無線信号を復調し、映像音声信号および運転状態信号をそれぞれＭＰＥＧデコーダ５２および表示部５６へ出力する。さらに、固定側無線伝送装置２００は、操作部５８から受けた操作指示信号を変調して、車上側無線伝送装置１００へ送信する。
【００５９】
ＭＰＥＧデコーダ５２は、固定側無線伝送装置２００と接続される。また、ＭＰＥＧデコーダ５２は、固定側無線伝送装置２００から受けたＭＰＥＧ信号を映像信号（アナログ信号）および音声信号（アナログ信号）に変換し、テレビモニタ５４へ出力する。
【００６０】
テレビモニタ５４は、ＭＰＥＧデコーダ５２から映像信号および音声信号を受け、映像表示および音声出力を行う。
【００６１】
表示部５６は、固定側無線伝送装置２００と接続される。また、表示部５６は、固定側無線伝送装置２００から受けた運転状態信号に応じて表示を行う。
【００６２】
操作部５８は、固定側無線伝送装置２００と接続される。また、操作部５８は、ユーザの操作に応じて操作指示信号に変換し、固定側無線伝送装置２００へ出力する。
【００６３】
（密結合無線伝送方式における伝送特性）
図４は、この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００と固定側無線伝送装置２００との間の周波数領域における伝送特性である。
【００６４】
図４において、横軸は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸は伝送量（ｄＢ）である。なお、伝送量とは、車上側無線伝送装置１００が送信する無線信号と、固定側無線伝送装置２００が受信する無線信号との電力比を意味する。図４の凡例において、基準点とは、密結合ケーブル２上で任意に選択した場所であり、ピッチとは、密結合ケーブル２の撚りピッチを意味する。
【００６５】
図４を参照して、伝送量は周波数に依存して大きく変動する。さらに、特定の周波数毎に伝送量の急激な増加または減少（以下では、振幅変動と称す）が生じる周波数が存在する。
【００６６】
そのため、車上側無線伝送装置１００が送信する無線信号に振幅変動を生じる周波数を含む場合には、固定側無線伝送装置２００が受信する信号波形に大きなひずみが生じる。
【００６７】
また、図４を参照して、伝送量は、結合部１０４と密結合ケーブル２との位置関係に依存して大きく変動する。また、その変動を生じる距離は、密結合ケーブル２の撚りピッチに依存する。
【００６８】
そのため、車上側無線伝送装置１００が密結合ケーブル２に沿って移動する場合には、固定側無線伝送装置２００の受信する無線信号レベルは時間的に大きく変動する。
【００６９】
図５は、この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００と固定側無線伝送装置２００との間の周波数領域における位相特性である。
【００７０】
図５において、横軸は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸は位相差（ｄｅｇ）である。なお、位相差とは、特定単一周波数の送信信号に対する受信信号の位相遅れを意味する。
【００７１】
図５を参照して、位相差は車上側無線伝送装置１００と固定側無線伝送装置２００との間の特性インピーダンスに応じて一定の傾きをもって変化するが、特定の周波数毎に位相差の急激な増加（以下では、位相変動と称す）が生じる。さらに、この位相変動の変動量は、一定ではなく時間的なゆらぎをもっている。
【００７２】
なお、位相変動が生じる周波数は、上述の振幅変動を生じる周波数とほぼ一致する。
【００７３】
上述の振幅変動および位相変動は、密結合ケーブル２と結合部１０４との相互作用により生じるものであり、それが生じる周波数は、密結合ケーブル２の撚りピッチ幅に大きく依存することがわかった。
【００７４】
一例として、密結合ケーブル２の撚りピッチが８０ｍｍである場合には、約２０ＭＨｚ間隔で振幅変動および位相変動が生じる。
【００７５】
（各信号の変調方式）
上述のように、特定の周波数において振幅変動および位相変動が生じるため、車上側無線伝送装置１００が送信する映像音声信号および運転状態信号並びに固定側無線伝送装置２００が送信する操作指令信号についての変調方式および搬送波周波数の選定が極めて重要である。
【００７６】
そこで、映像音声信号、運転状態信号および操作指示信号の全てをデジタル信号とし、さらに、情報伝送量の多い映像音声信号には位相変調方式を採用し、情報伝送量の少ない運転状態信号および操作指示信号には周波数偏移変調方式を採用する。
【００７７】
位相変調方式および周波数偏移変調方式では、信号の振幅に情報を割当てないので、振幅変動があっても伝送誤りは生じにくい。
【００７８】
しかし、位相変調方式では、位相に情報を割当てるので、位相変動があると伝送誤りは生じやすい。そこで、映像音声信号を変調する位相変調方式の搬送波周波数として、位相変動の生じない周波数を選定する。
【００７９】
両無線伝送装置間において、振幅変動および位相変動を生じる周波数を実測して搬送波周波数を選定するのが望ましい。
【００８０】
また、上述のように、捻りピッチが８０ｍｍの密結合ケーブル２では約２０ＭＨｚ毎に振幅変動および位相変動が生じるので、第１の搬送波周波数および第１の搬送波周波数から位相変動の生じる周波数間隔の１／２、すなわち１０ＭＨｚだけ離れた第２の搬送波周波数について伝送テストを行い、伝送誤り率の低い搬送波周波数を選択してもよい。
【００８１】
一方、周波数偏移変調方式では、位相に情報を割当てないので、位相変動が生じても伝送誤りは生じにくい。また、情報伝送量の少ない運転状態信号および操作指示信号の無線信号は、スペクトルの広がりも狭いため、伝送誤りは生じにくい。
【００８２】
（無線伝送装置の構成）
図６は、この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００の概略構成図である。
【００８３】
図６を参照して、車上側無線伝送装置１００は、無線部１０２と結合部１０４とからなる。
【００８４】
結合部１０４は、密結合ケーブル２と密着または近接して無線信号の授受を行う。
【００８５】
無線部１０２は、符号変換器１１０，１２２，１５８と、ＱＰＳＫ（Quadruple Phase Shift Keying：４相位相変調）変調器１１２と、周波数変換器１１６，１２８，１５２と、局部発振器１１４，１２６，１５０と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）１１８，１３０，１３６，１４２，１４６，１５４と、信号増幅器１２０，１３２，１３８，１４４，１４８と、ハイブリット結合器１３４，１４０と、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）変調器１２４と、ＦＳＫ復調器１５６とからなる。
【００８６】
符号変換器１１０は、外部から映像音声信号（デジタル信号）を受け、リード・ソロモン誤り訂正符号などを付加して伝送路符号化信号に変換する。さらに、符号変換器１１０は、伝送路符号化信号をＱＰＳＫ変調器１１２へ出力する。
【００８７】
符号変換器では、伝送路におけるバースト誤りに対する訂正機能を強化する目的でデータ列を分散化するインターリーブ処理が行われることが多い。しかし、インターリーブ処理により伝送遅延時間が生じる。この発明の実施の形態１に従う点検設備では、ユーザは、コントローラ５０へ伝送された映像および音声を確認しながら点検ロボット１０に対する操作指示を与えるので、伝送遅延時間が大きくなると、操作性の悪化をもたらす。
【００８８】
そのため、符号変換器１１０は、インターリーブ処理を省略して、伝送遅延時間を最小化する。
【００８９】
ＱＰＳＫ変調器１１２は、符号変換器１１０から受けた伝送路符号化信号を４相位相変調方式により変調して中間周波信号を生成する。さらに、ＱＰＳＫ変調器１１２は、中間周波信号を周波数変換器１１６へ出力する。
【００９０】
周波数変換器１１６は、ＱＰＳＫ変調器１１２から受けた中間周波信号を局部発振器１１４の周波数に応じた搬送波周波数の無線信号に変換する。さらに、周波数変換器１１６は、無線信号を帯域通過フィルタ１１８へ出力する。
【００９１】
帯域通過フィルタ１１８は、周波数変換器１１６から受けた無線信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。他の無線信号との干渉を防止するためである。さらに、帯域通過フィルタ１１８は、帯域制限をした無線信号を信号増幅器１２０へ出力する。
【００９２】
信号増幅器１２０は、帯域通過フィルタ１１８から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号をハイブリット結合器１３４へ出力する。
【００９３】
また、符号変換器１２２は、外部から運転状態信号（デジタル信号）を受け、パリティ検査符号などを付加して伝送路符号化信号に変換する。さらに、符号変換器１２２は、伝送路符号化信号をＦＳＫ変調器１２４へ出力する。
【００９４】
ＦＳＫ変調器１２４は、符号変換器１２２から受けた伝送路符号化信号を周波数偏移変調方式により変調して中間周波信号を生成する。さらに、ＦＳＫ変調器１２４は、中間周波信号を周波数変換器１２８へ出力する。
【００９５】
以下、周波数変換器１２８と、局部発振器１２６と、帯域通過フィルタ１３０と、信号増幅器１３２とについては、上述した、周波数変換器１１６と、局部発振器１１４と、帯域通過フィルタ１１８と、信号増幅器１２０とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９６】
ハイブリット結合器１３４は、信号増幅器１２０から受けた無線信号と信号増幅器１３２から受けた無線信号とを合成して、帯域通過フィルタ１３６へ出力する。
【００９７】
帯域通過フィルタ１３６は、後述する信号分離手段である。帯域通過フィルタ１３６は、ハイブリット結合器１３４から受けた無線信号を所定のスペクトル成分のみに制限する。結合部１０４を介して受信する無線信号との重畳を防止するためである。さらに、帯域通過フィルタ１３６は、所定のスペクトル成分のみに制限した無線信号を信号増幅器１３８へ出力する。
【００９８】
信号増幅器１３８は、帯域通過フィルタ１３６から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号をハイブリット結合器１４０へ出力する。
【００９９】
ハイブリット結合器１４０は、信号増幅器１３８から受けた無線信号を結合部１０４へ出力する。また、ハイブリット結合器１４０は、結合部１０４から受けた無線信号を帯域通過フィルタ１４２へ出力する。
【０１００】
帯域通過フィルタ１４２は、帯域通過フィルタ１３６と同様に後述する信号分離手段である。帯域通過フィルタ１４２は、ハイブリット結合器１４０から受けた無線信号を所定のスペクトル成分のみに制限する。結合部１０４を介して送信する無線信号との重畳を防止するためである。さらに、帯域通過フィルタ１４２は、所定のスペクトル成分のみに制限した無線信号を信号増幅器１４４へ出力する。
【０１０１】
信号増幅器１４４は、帯域通過フィルタ１４２から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号を帯域通過フィルタ１４６へ出力する。
【０１０２】
帯域通過フィルタ１４６は、信号増幅器１４４から受けた無線信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。伝送路における雑音を除去するためである。さらに、帯域通過フィルタ１４６は、帯域制限をした無線信号を信号増幅器１４８へ出力する。
【０１０３】
信号増幅器１４８は、帯域通過フィルタ１４６から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号を周波数変換器１５２へ出力する。
【０１０４】
周波数変換器１５２は、信号増幅器１４８から受けた無線信号を局部発振器１５０の周波数に応じた中間周波信号に変換する。さらに、周波数変換器１５２は、中間周波信号を帯域通過フィルタ１５４へ出力する。
【０１０５】
帯域通過フィルタ１５４は、周波数変換器１５２から受けた中間周波信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。周波数変換処理における雑音を除去するためである。さらに、帯域通過フィルタ１５４は、帯域制限をした中間周波信号をＦＳＫ復調器１５６へ出力する。
【０１０６】
ＦＳＫ復調器１５６は、帯域通過フィルタ１５４から受けた中間周波信号を周波数偏移変調方式により伝送路符号化信号に復調する。さらに、ＦＳＫ復調器１５６は、伝送路符号化信号を符号変換器１５８へ出力する。
【０１０７】
符号変換器１５８は、ＦＳＫ復調器１５６から受けた伝送路符号化信号を操作指示信号（デジタル信号）に変換して外部へ出力する。
【０１０８】
図７は、この発明の実施の形態１に従う固定側無線伝送装置２００の概略構成図である。
【０１０９】
図７を参照して、固定側無線伝送装置２００は、ハイブリット結合器２０１，２０６と、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２０２，２０８，２１５，２２０，２２７，２４２，２４６と、信号増幅器２０４，２１０，２２２，２４４，２４８と、周波数変換器２１４，２２６，２４０と、局部発振器２１２，２２４，２３８と、ＱＰＳＫ復調器２１６と、符号変換器２１８，２３０，２３２と、ＦＳＫ復調器２２８と、ＦＳＫ変調器２３４と、ＡＧＣ（Auto Gain Control：自動利得制御）制御器２５０からなる。
【０１１０】
ハイブリット結合器２０１は、同軸ケーブル６を介して受信した無線信号を帯域通過フィルタ２０２へ出力する。
【０１１１】
帯域通過フィルタ２０２は、帯域通過フィルタ１３６，１４２と同様に後述する信号分離手段である。帯域通過フィルタ２０２は、ハイブリット結合器２０１から受けた無線信号を所定のスペクトル成分のみに制限する。ハイブリット結合器２０１から送信する無線信号との重畳を防止するためである。さらに、帯域通過フィルタ２０２は、所定のスペクトル成分のみに制限した無線信号を信号増幅器２０４へ出力する。
【０１１２】
信号増幅器２０４は、ＡＧＣ制御器２５０の増幅指令値に基づいて、帯域通過フィルタ２０２から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号をハイブリット結合器２０６へ出力する。
【０１１３】
ハイブリット結合器２０６は、信号増幅器２０４から受けた無線信号を分配して、帯域通過フィルタ２０８および２２０へ出力する。
【０１１４】
帯域通過フィルタ２０８は、ハイブリット結合器２０６から受けた無線信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。伝送路における雑音を除去するためである。さらに、帯域通過フィルタ２０８は、帯域制限をした無線信号を信号増幅器２１０へ出力する。
【０１１５】
信号増幅器２１０は、ＡＧＣ制御器２５０の増幅指令に基づいて、帯域通過フィルタ２０８から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号を周波数変換器２１４へ出力する。
【０１１６】
周波数変換器２１４は、信号増幅器２１０から受けた無線信号を局部発振器２１２の周波数に応じた中間周波信号に変換する。さらに、周波数変換器２１４は、中間周波信号を帯域通過フィルタ２１５へ出力する。
【０１１７】
帯域通過フィルタ２１５は、周波数変換器２１４から受けた中間周波信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。周波数変換処理における雑音を除去するためである。さらに、帯域通過フィルタ２１５は、帯域制限をした中間周波信号をＱＰＳＫ復調器２１６へ出力する。
【０１１８】
ＱＰＳＫ復調器２１６は、帯域通過フィルタ２１５から受けた中間周波信号を４相位相変調方式により伝送路符号化信号に復調する。さらに、ＱＰＳＫ復調器２１６は、伝送路符号化信号を符号変換器２１８へ出力する。
【０１１９】
符号変換器２１８は、ＱＰＳＫ復調器２１６から受けた伝送路符号化信号を映像音声信号（デジタル信号）に変換して外部へ出力する。
【０１２０】
ＡＧＣ制御器２５０は、受信する無線信号のレベル変動による信号ひずみや雑音の増加を防ぐ目的で、中間周波信号のレベルを一定に保つように無線信号の増幅量を制御する。
【０１２１】
実施の形態１においては、ＡＧＣ制御器２５０にディレイドＡＧＣを用いる。ディレイドＡＧＣは、信号増幅器を２段構成とし、各信号増幅器に対してそれぞれ異なる増幅指令を与えることにより、ダイナミックレンジを広くしたものである。
【０１２２】
受信する無線信号のレベルが低い場合には、ＡＧＣ制御器２５０は、信号増幅器２１０に対して中間周波信号のレベル変動に応じた増幅指令を与え、信号増幅器２０４に対して所定の増幅量となるように一定の増幅指令を与える。一方、受信する無線信号のレベルが高くなると、ＡＧＣ制御器２５０は、信号増幅器２０４に対しても中間周波信号のレベル変動に応じた増幅指令を与える。
【０１２３】
このように、信号増幅器２０４に対する増幅指令に遅延要素をもたせることで、高い信号増幅率を保ちながら、受信する無線信号のレベルが高い場合に生じる映像音声信号と運転状態信号との混変調による信号ひずみを防止することができる。
【０１２４】
また、帯域通過フィルタ２２０は、ハイブリット結合器２０６から受けた無線信号を所定のスペクトルとなるように帯域制限をする。伝送路における雑音を除去するためである。さらに、帯域通過フィルタ２２０は、帯域制限をした無線信号を信号増幅器２２２へ出力する。
【０１２５】
以下、信号増幅器２２２と、周波数変換器２２６と、局部発振器２２４と、帯域通過フィルタ２２７と、ＦＳＫ復調器２２８とについては、上述した、信号増幅器１４８と、周波数変換器１５２と、局部発振器１５０と、帯域通過フィルタ１５４と、ＦＳＫ復調器１５６とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
符号変換器２３０は、ＦＳＫ復調器２２８から受けた伝送路符号化信号を運転状態信号（デジタル信号）に変換して外部へ出力する。
【０１２７】
さらに、符号変換器２３２は、外部から操作指示信号（デジタル信号）を受け、パリティ検査符号などを付加して伝送路符号化信号に変換する。さらに、符号変換器２３２は、伝送路符号化信号をＦＳＫ変調器２３４へ出力する。
【０１２８】
以下、ＦＳＫ変調器２３４と、周波数変換器２４０と、局部発振器２３８と、帯域通過フィルタ２４２とについては、上述した、ＦＳＫ変調器１２４と、周波数変換器１２８と、局部発振器１２６と、帯域通過フィルタ１３０とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
信号増幅器２４４は、帯域通過フィルタ２４２から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号を帯域通過フィルタ２４６へ出力する。
【０１３０】
帯域通過フィルタ２４６は、帯域通過フィルタ１３６，１４２，２０２と同様に後述する信号分離手段である。帯域通過フィルタ２４６は、信号増幅器２４４から受けた無線信号を所定のスペクトル成分のみに制限する。ハイブリット結合器２０１から受信する無線信号との重畳を防止するためである。さらに、帯域通過フィルタ２４６は、所定のスペクトル成分のみに制限した無線信号を信号増幅器２４８へ出力する。
【０１３１】
信号増幅器２４８は、帯域通過フィルタ２４６から受けた無線信号を所定のレベルになるように増幅を行い、増幅後の無線信号をハイブリット結合器２０１へ出力する。
【０１３２】
ハイブリット結合器２０１は、信号増幅器２４８から受けた無線信号を同軸ケーブル６へ出力する。
【０１３３】
以上のように、車上側無線伝送装置１００は、ＭＰＥＧエンコーダ２４から受けた映像音声信号（デジタル信号）を４相位相変調方式により無線信号へ変調して、密結合ケーブル２を介して固定側無線伝送装置２００へ送信する。固定側無線伝送装置２００は、密結合ケーブル２を介して車上側無線伝送装置１００から受信した無線信号を映像音声信号へ復調して、ＭＰＥＧデコーダ５２へ出力する。
【０１３４】
また、車上側無線伝送装置１００は、ロボット制御部１２から受けた運転状態信号（デジタル信号）を周波数偏移変調方式により無線信号へ変調して、密結合ケーブル２を介して固定側無線伝送装置２００へ送信する。固定側無線伝送装置２００は、密結合ケーブル２を介して車上側無線伝送装置１００から受信した無線信号を運転状態信号へ復調して、表示部５２へ出力する。
【０１３５】
さらに、固定側無線伝送装置２００は、操作部５８から受けた操作指示信号（デジタル信号）を周波数偏移変調方式により無線信号へ変調して、密結合ケーブル２を介して車上側無線伝送装置１００へ送信する。車上側無線伝送装置１００は、密結合ケーブル２を介して固定側無線伝送装置２００から受信した無線信号を操作指示信号へ復調して、ロボット制御部１２へ出力する。
【０１３６】
（信号分離手段）
密結合無線伝送方式では、各無線伝送装置における送信無線信号と受信無線信号との電力差は最大で１００ｄＢとなる。そのため、ハイブリット結合器１４０，２０１で各信号を分離しても、受信無線信号に送信無線信号が重畳する場合がある。
【０１３７】
このように受信無線信号に送信無線信号が重畳すると、受信無線信号の波形が大きくひずみ、伝送誤りを生じる。
【０１３８】
そこで、送信無線信号と受信無線信号との重畳を防止するため、信号分離手段を設ける。信号分離手段としては、帯域通過フィルタを用いて周波数領域で信号分離することが一般的である。
【０１３９】
したがって、映像音声信号の搬送波周波数（以下、ｆｐと称する）と、運転状態信号の搬送波周波数（以下、ｆｉと称する）と、操作指示信号の搬送波周波数（以下、ｆｃと称する）とについて、周波数分離可能な周波数を選択する。
【０１４０】
一例として、実施の形態１では、ｆｐを１５１ＭＨｚとし、ｆｉを１１０ＭＨｚとし、ｆｃを２５０ＭＨｚとする。なお、ｆｐは、上述した周波数変動を生じない周波数である。
【０１４１】
このように、ｆｐとｆｉとを干渉が生じない程度に近接した周波数とし、さらにｆｃをｆｐおよびｆｉと周波数分離可能な周波数とする。
【０１４２】
図８は、この発明の実施の形態１に従う固定側無線伝送装置２００における信号分離手段である。
【０１４３】
図８を参照して、帯域通過フィルタ２０２および２４６には、並直列型の帯域通過フィルタを用いる。並直列型の帯域通過フィルタは、複数の共振回路を組合せて構成されているため、周波数に対する減衰量が急峻となり、周波数の異なる信号を分離するには優れている。また、回路の構成素子数が少なく設計が容易であるという長所もある。
【０１４４】
なお、並直列型の帯域通過フィルタは、いずれの方向からの入力信号に対しても同一の帯域通過特性を有する。
【０１４５】
図９は、この発明の実施の形態１に従う信号分離手段の帯域通過特性である。
【０１４６】
図９（ａ）は、帯域通過フィルタ２４６の帯域通過特性である。
【０１４７】
図９（ｂ）は、帯域通過フィルタ２０２の帯域通過特性である。
【０１４８】
図９（ａ）を参照して、帯域通過フィルタ２４６は、操作指示信号を受けて、搬送波周波数であるｆｃ付近の周波数成分は通過させるが、映像音声信号および運転状態信号との信号重畳が生じるｆｐおよびｆｉ付近の周波数成分は通過させない。
【０１４９】
また、帯域通過フィルタ２０２は、映像音声信号および運転状態信号を受けて、搬送波周波数ｆｐおよびｆｉ付近の周波数成分は通過させるが、ハイブリット結合器２０１を介して侵入する操作指示信号の搬送波周波数であるｆｃ付近の周波数成分は通過させない。
【０１５０】
上述のように、各搬送波周波数ｆｐ，ｆｉ，ｆｃおよび帯域通過フィルタ２４６，２０２をそれぞれ適切に設計することで、送信無線信号と受信無線信号との重畳による伝送誤りを防止することができる。
【０１５１】
車上側無線伝送装置１００についても同様のフィルタを用いることができ、車上側無線伝送装置１００の帯域通過フィルタ１３６および１４２は、帯域通過フィルタ２０２および２４６とそれぞれ同一である。
【０１５２】
なお、実施の形態１においては、位相変調方式として４相位相変調方式（ＱＰＳＫ）を用いたが、これに限られることなく、２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）、８相位相変調方式（８ＰＳＫ）、１６相位相変調方式（１６ＰＳＫ）および３２相位相変調方式（３２ＰＳＫ）を用いてもよい。
【０１５３】
また、実施の形態１においては、信号分離手段として並直列型の帯域通過フィルタを用いたが、これに限られることなく、映像音声信号、運転状態信号および操作指示信号を周波数分離できるフィルタであればどのようなフィルタでもよい。
【０１５４】
実施の形態１によれば、車上側無線伝送装置１００は、信号振幅に情報を割当てない位相変調方式を用いて映像音声信号を変調して送信するため、伝送特性の変動により固定側無線伝送装置２００での受信信号レベルが変動しても伝送誤りを抑制できる。また、位相変動が生じる周波数以外の周波数を搬送周波数とするので、位相変動による伝送誤りを抑制できる。そのため、高品質な映像音声の伝送を実現できる。
【０１５５】
また、実施の形態１によれば、映像音声信号、運転状態信号および操作指示信号の無線信号の搬送波周波数を適切に選択し、かつ適切な信号分離手段を備えることにより、送信無線信号と受信無線信号との重畳による伝送誤りを抑制できる。そのため、高品質な映像音声の伝送を実現できる。
【０１５６】
さらに、実施の形態１によれば、用途の異なる３種類の信号を伝送誤りの発生を抑制して伝送できるため、点検ロボット以外にもさまざまな分野への適用を期待できる。
【０１５７】
［実施の形態２］
上述の実施の形態１における映像音声信号の無線信号に用いる搬送波周波数は、一旦設定した後には変更を行わない。
【０１５８】
一方、実施の形態２においては、ユーザが点検ロボット上で搬送波周波数切換指令を与えることで、搬送波周波数が変更される場合について説明する。
【０１５９】
上述の振幅変動および位相変動が生じる周波数は、密結合ケーブル２の敷設状況および結合部１０４と密結合ケーブル２との位置関係に応じて変化する。
【０１６０】
したがって、映像音声信号の無線信号に用いる搬送波周波数において位相変動が生じる場合には、伝送誤りが増加して高品質な映像音声を伝送できない。
【０１６１】
そこで、ユーザは、コントローラ５０のテレビモニタ５４上に表示される映像および出力される音声に雑音が生じ、伝送品質が劣化していると判断した場合には、点検ロボット１０上で搬送波周波数の切換指令を与える。
【０１６２】
点検ロボット１０は、ユーザからの搬送波周波数切換指令を受けて、映像音声信号の変調に用いる搬送波周波数を切換える。
【０１６３】
一方、コントローラ５０は、受信した映像音声信号の無線信号から切換後の搬送波周波数を検出して、復調に用いる搬送波周波数をその搬送波周波数と一致するように切換える。
【０１６４】
ユーザは、搬送波周波数の切換後にコントローラ５０のテレビモニタ５４上に表示される映像および出力される音声を確認し、伝送品質が向上していなければ、さらに搬送波周波数の切換指令を与え、伝送品質が向上する搬送波周波数を検索する。
【０１６５】
このようにして、ユーザは、高品質な映像音声を伝送できる搬送波周波数に切換えることができる。
【０１６６】
図１０は、この発明の実施の形態２に従う車上側無線伝送装置３００の概略構成図である。
【０１６７】
図１０を参照して、車上側無線伝送装置３００は、無線部３０２と結合部１０４とからなり、無線部３０２は、図６に示す無線部１０２の局部発振器１１４を可変型局部発振器３０４に変更したものであり、その他は無線部１０２と同一である。
【０１６８】
可変型局部発振器３０４は、ユーザから搬送波周波数切換指令を受けて、予め定められた複数の周波数の中から発振周波数を選択する。
【０１６９】
周波数変換器１１６は、ＱＰＳＫ変調器１１２から受けた中間周波信号を可変型局部発振器３０４の選択周波数に応じた搬送波周波数の無線信号に変換する。
【０１７０】
図１１は、この発明の実施の形態２に従う固定側無線伝送装置４００の概略構成図である。
【０１７１】
図１１を参照して、固定側無線伝送装置４００は、図７に示す固定側無線伝送装置２００に検出器４０２を加え、局部発振器２１２を可変型局部発振器４０４に変更したものであり、その他は固定側無線伝送装置２００と同一である。
【０１７２】
検出器４０２は、周波数変換器２１４から中間周波信号を受けて、予め定められた複数の搬送波周波数に対応する複数の周波数のいずれと一致するかを判断する。さらに、検出器４０２は、検出した周波数に応じた発振周波数の変更指令を可変型局部発振器４０４へ与える。
【０１７３】
可変型局部発振器４０４は、検出器４０２から発振周波数の変更指令を受けて、予め定められた複数の周波数の中から発振周波数を選択する。
【０１７４】
以上のように、車上側無線伝送装置３００は、ユーザから受けた搬送波周波数切換指令に応じて位相変調方式の搬送波周波数を切換える。さらに、車上側無線伝送装置３００は、切換後の搬送波周波数を用いて映像音声信号を無線信号へ変調して、密結合ケーブル２を介して固定側無線伝送装置４００へ送信する。
【０１７５】
固定側無線伝送装置４００は、車上側無線伝送装置３００から受信した無線信号の搬送波周波数を判断し、その搬送波周波数に切換えてその無線信号を映像音声信号に復調する。
【０１７６】
実施の形態２では、一例として、搬送波周波数として２つの周波数（ｆｐ１，ｆｐ２）を備えるとする。
【０１７７】
実施の形態１における密結合ケーブル２を用いた場合には、約２０ＭＨｚの周波数間隔で振幅変動および位相変動が生じる。この周波数間隔は、敷設状態によらずほぼ一定であることがわかっている。
【０１７８】
そのため、搬送波周波数ｆｐ１とｆｐ２には、位相変動を生じる周波数間隔の１／２、すなわち１０ＭＨｚだけ離れているものを選定するとよい。このように選定することで、少なくともいずれかの搬送波周波数では、位相変動を生じる周波数を回避できる。一例として、ｆｐ１を１５１ＭＨｚ、ｆｐ２を１６１ＭＨｚと選定できる。
【０１７９】
実施の形態２によれば、固定側無線伝送装置４００は、車上側無線伝送装置３００が搬送波周波数を切換えると、受信した無線信号から切換後の搬送波周波数を検出して同じ搬送波周波数に切換えることができる。よって、ユーザは、搬送波周波数の切換指令を車上側無線伝送装置３００へ与えるだけで搬送波周波数を変更できる。そのため、伝送品質劣化時の搬送波周波数の切換操作が簡略化でき、点検作業の短縮化が実現できる。
【０１８０】
［実施の形態３］
上述の実施の形態２においては、ユーザが点検ロボット上で搬送波周波数切換指令を与えることで、搬送波周波数は変更される。
【０１８１】
一方、実施の形態３では、ユーザがコントローラ上で搬送波周波数切換指令を与えることで、搬送波周波数が変更される場合について説明する。
【０１８２】
ユーザは、コントローラ５０のテレビモニタ５４上に表示される映像および出力される音声に雑音が生じ、伝送品質が劣化していると判断した場合には、コントローラ５０上で搬送波周波数の切換指令を与える。
【０１８３】
コントローラ５０は、ユーザからの搬送波周波数切換指令を受けて、映像音声信号の復調に用いる搬送波周波数を切換える。さらに、コントローラ５０は、ユーザからの搬送波周波数切換指令を点検ロボット１０へ送信する。
【０１８４】
一方、点検ロボット１０は、コントローラ５０から搬送波周波数切換指令を受信し、その搬送波周波数切換指令に応じて映像音声信号の変調に用いる搬送波周波数を切換える。
【０１８５】
ユーザは、搬送波周波数の切換後にコントローラ５０のテレビモニタ５４上に表示される映像および出力される音声を確認し、伝送品質が向上していなければ、さらに搬送波周波数の切換指令を与え、伝送品質が向上する搬送波周波数を検索する。
【０１８６】
このようにして、ユーザは、高品質な映像音声を伝送できる搬送波周波数に切換えることができる。
【０１８７】
図１２は、この発明の実施の形態３に従う車上側無線伝送装置５００の概略構成図である。
【０１８８】
図１２を参照して、固定側無線伝送装置６００は、図７に示す固定側無線伝送装置２００に指令送信器６０２を加え、局部発振器２１２および符号変換器２３２を可変型局部発振器６０４および符号変換器６０６にそれぞれ変更したものであり、その他は固定側無線伝送装置２００と同一である。
【０１８９】
可変型局部発振器６０４は、ユーザからの搬送波周波数切換指令を受けて、予め定められた複数の周波数の中から発振周波数を選択する。
【０１９０】
周波数変換器２１４は、信号増幅器２１０から受けた中間周波信号を可変型局部発振器６０４の選択周波数に応じた搬送波周波数の中間周波信号に変換する。さらに、周波数変換器２１４は、中間周波信号をＱＰＳＫ復調器２１６へ出力する。
【０１９１】
また、指令送信器６０２は、ユーザからの搬送波周波数切換指令を符号変換器６０６へ出力する。
【０１９２】
符号変換器６０６は、指令送信器６０２から受けた搬送波周波数切換指令を外部から受けた操作指示信号に付加し、さらにパリティ検査符号などを付加して伝送路符号化信号に変換する。
【０１９３】
図１３は、この発明の実施の形態３に従う固定側無線伝送装置６００の概略構成図である。
【０１９４】
図１３を参照して、車上側無線伝送装置５００は、無線部５０２と結合部１０４とからなり、無線部５０２は、図６に示す無線部１０２に指令受信器５０４を加え、局部発振器１１４を可変型局部発振器５０６に変更したものであり、その他は無線部１０２と同一である。
【０１９５】
指令受信器５０４は、符号変換器１５８から操作指示信号を受け、付加されている搬送波周波数切換指令を受信する。さらに、指令受信器５０４は、可変型局部発振器５０６へ受信した搬送波周波数切換指令に応じた発振周波数の選択指令を出力する。
【０１９６】
可変型局部発振器５０６は、指令受信器５０４から発振周波数の選択指令を受けて、予め定められた複数の周波数の中から発振周波数を選択する。
【０１９７】
周波数変換器１１６は、ＱＰＳＫ変調器１１２から受けた中間周波信号を可変型局部発振器５０６の選択周波数に応じた搬送波周波数の無線信号に変換する。
【０１９８】
以上のように、固定側無線伝送装置６００は、ユーザから受けた搬送波周波数切換指令に応じて映像音声信号の復調に用いる搬送波周波数を切換える。さらに、固定側無線伝送装置６００は、搬送波周波数切換指令を操作指示信号に付加して車上側無線伝送装置５００へ送信する。
【０１９９】
車上側無線伝送装置５００は、固定側無線伝送装置６００から受信した操作指示信号の中から搬送波周波数切換指令を抽出し、その搬送波周波数切換指令に応じて映像音声信号の変調に用いる搬送波周波数を切換える。さらに、車上側無線伝送装置５００は、切換後の搬送波周波数を用いて映像音声信号を無線信号へ変調して、固定側無線伝送装置６００へ送信する。
【０２００】
実施の形態３によれば、固定側無線伝送装置６００は、搬送波周波数の切換指令を受けると、搬送波周波数を切換えて復調を行うと同時に、車上側無線伝送装置５００へその切換指令を送信する。車上側無線伝送装置５００は、その切換指令に応じて搬送波周波数を切換えて変調を行う。よって、ユーザは、搬送波周波数の切換指令を固定側無線伝送装置６００へ与えるだけで搬送波周波数を変更できる。そのため、伝送品質劣化時の搬送波周波数の切換操作が簡略化でき、点検作業の短縮化が実現できる。
【０２０１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】この発明の実施の形態１に従う点検設備の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に従う点検ロボット１０の概略構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に従うコントローラ５０の概略構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００と固定側無線伝送装置２００との間の周波数領域における伝送特性である。
【図５】この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００と固定側無線伝送装置２００との間の周波数領域における位相特性である。
【図６】この発明の実施の形態１に従う車上側無線伝送装置１００の概略構成図である。
【図７】この発明の実施の形態１に従う固定側無線伝送装置２００の概略構成図である。
【図８】この発明の実施の形態１に従う固定側無線伝送装置２００における信号分離手段である。
【図９】この発明の実施の形態１に従う信号分離手段の帯域通過特性である。
【図１０】この発明の実施の形態２に従う車上側無線伝送装置３００の概略構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に従う固定側無線伝送装置４００の概略構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に従う車上側無線伝送装置５００の概略構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に従う固定側無線伝送装置６００の概略構成図である。
【符号の説明】
【０２０３】
２ 密結合ケーブル、４ 整合器、６ 同軸ケーブル、８ 終端器、１０ 点検ロボット、１２ ロボット制御部、１４ バッテリー、１６ モータ駆動部、１８ カメラレンズ、２０ 集音マイク、２２ テレビカメラ、２４ ＭＰＥＧエンコーダ、５０ コントローラ、５２ ＭＰＥＧデコーダ、５４ テレビモニタ、５６ 表示部、５８ 操作部、１００，３００，５００ 車上側無線伝送装置、１０２，３０２，５０２ 無線部、１０４ 結合部、１１０，１２２，１５８，２１８，２３０，２３２，６０６ 符号変換器、１１２ ＱＰＳＫ変調器、１１４，１２６，１５０，２１２，２２４，２３８ 局部発振器、１１６，１２８，１５２，２１４，２２６，２４０ 周波数変換器、１１８，１３０，１３６，１４２，１４６，１５４，２０２，２０８，２１５，２２７，２２０，２４２，２４６ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、１２０，１３２，１３８，１４４，１４８，２０４，２１０，２２２，２４４，２４８ 信号増幅器、１２４，２３４ ＦＳＫ変調器、１３４，１４０，２０１，２０６ ハイブリット結合器（Ｈ）、１５６，２２８ ＦＳＫ復調器、２１６ ＱＰＳＫ復調器、２００，４００，６００ 固定側無線伝送装置、２５０ ＡＧＣ制御器、３０４，４０４，５０６，６０４ 可変型局部発振器、４０２ 検出器、５０４ 指令受信器、６０２ 指令送信器。
【出願人】 【識別番号】５９２２１２８５８
【氏名又は名称】住友電工ハイテックス株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市住之江区南港東八丁目２番６０号
【識別番号】３９１００７４６０
【氏名又は名称】名古屋道路エンジニア株式会社
【住所又は居所】愛知県名古屋市中区栄１丁目７番３３号
【出願日】 平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００６４７４６
【弁理士】
【氏名又は名称】深見 久郎

【識別番号】１０００８５１３２
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 俊雄

【識別番号】１０００８３７０３
【弁理士】
【氏名又は名称】仲村 義平

【識別番号】１０００９６７８１
【弁理士】
【氏名又は名称】堀井 豊

【識別番号】１０００９８３１６
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 久登

【識別番号】１００１０９１６２
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 將行
【公開番号】 特開２００６−４２０２０（Ｐ２００６−４２０２０Ａ）
【公開日】 平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願番号】 特願２００４−２２０１６６（Ｐ２００４−２２０１６６）