JP2000059383A

JP2000059383A - 信号転送先選定装置及び、情報通信ネットワークシステム

Info

Publication number: JP2000059383A
Application number: JP22482398A
Authority: JP
Inventors: Koichi Mizuno; 紘一水野; Kentaro Setsune; 謙太郎瀬恒
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高速大容量通信が可能な通信網で接続されたひ
とつのネットワークであり、しかもネットワークに接続
された機器のうち少なくともひとつが外部ネットワーク
に接続された構成の情報通信ネットワークシステムを提
供すること。【解決手段】家庭内、オフィス、さらには事業所内にお
いて、光通信ケーブル、電気通信ケーブル、光無線通信
回線、電気無線通信回線等により、使用されている高品
位テレビセット１１や、ビデオセット１２等の機器を接
続しネットワーク化することで、機器１１，１２間で高
精細動画像データ、さらには機器の内部的情報あるいは
周囲状態の情報の送信、受信回線を設定する。さらにネ
ットワークを構成する少なくともひとつの機器と外部ネ
ットワーク間に、高速大容量通信可能な通信ケーブル１
０を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号転送先選定装
置及び、情報通信ネットワークシステムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信機器の発達および情報機器の
性能向上に伴い、一般家庭においてもパーソナルコンピ
ュータに代表される情報機器を、一般の電話回線やＩＳ
ＤＮ回線と接続することにより、プロバイダと呼ばれる
通信業者を仲介としてインターネットに代表される情報
通信ネットワークに接続し、種々の情報を送受信できる
ようになっている。また、住居内においては種々の情報
通信機器やそれらを組み合わせたシステムが導入されて
おり、その一部は外部と接続されているものがあり、全
体としてある種の情報ネットワークを形成している。例
えば、ある種の機能に限定した防犯、防災用センサを備
えたインタフォンのような防犯、防災システムや、その
システムの外部防犯警備会社による常時モニタなどのシ
ステムである。例えば特開平９−２６１５５０には、専
用の情報通信線路を設け、それに接続される機器の動作
状態情報を取得、稼働状態を管理すると共に、外部のサ
ービスセンタ等と接続して、そのモニタリングおよび異
常の検知、連絡を行うサービスシステムが開示されてい
る。さらに、テレビと電話によるキャプテンシステム、
双方向ＣＡＴＶ、文字多重放送、ホームバンキング、ホ
ームショッピング、等も外部ネットワークに接続された
情報ネットワークのひとつと考えられる。

【０００３】上記は主として情報のみの双方向通信であ
るが、情報のみの通信にとどまらず個別の電気機器及び
システムをネットワークを介して制御するシステムも存
在する。例えば住戸内の電灯線や専用線で接続統合さ
れ、全体としてシステム化されたホームバスシステム、
ホームオートメーションシステムなどがその一例であ
る。この電灯線を用いたホームバスシステムに関して
は、家庭内の機器の動作を集中管理し、遠隔操作で電源
投入あるいは電源切断を行えるものが実用化されてお
り、さらにこの機能を発展させたものとして、外部から
の電話回線による不在家庭の電化機器の動作モニタリン
グや、電話音声を利用した遠隔操作機能なども利用でき
る。最近では、特開平９−８４１４６、特開平９−１４
５７４３などで開示されているように、電灯線を介した
ネットワークで収集される電力使用量の情報を元に、家
庭内使用機器の電力制御を自動的に行うものもある。

【０００４】一方、一般のオフィスや事業所においては
専用の通信回線をネットワーク状に設置し、グループ内
において情報通信をおこなうローカルエリアネットワー
ク（ＬＡＮ）が普及している。また、個々のＬＡＮはさ
らに、電話回線や専用回線を介して外部の同様な情報通
信ネットワークと接続され、社会的な情報通信ネットワ
ークの構築が進んでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般家庭においては、
各種の高度な情報通信サービスに対する要求が高まって
いるにも関わらず、通信環境としてはその通信容量が不
足している。例えば、外部のネットワークとの接続は通
常電話回線やＩＳＤＮ回線などが主であり、その通信容
量は１００Ｋｂｐｓ程度である。この容量は動画像の通
信には不十分である。また、一部キャプテンシステムな
ど大容量通信が可能なシステムが試験的に導入された場
合でも、各種サービスはその内容が限定されると共に、
需要家庭で接続できるのは専用端末だけの場合が多く、
現在普及しつつあるインターネット環境と接続できる環
境にはない。概して現在では種々のシステムが家庭内に
混在し、各システムを統合した形で導入することが難し
い状況である。

【０００６】また、ホームバスシステムのように、各個
人の家庭内においては電灯線を介して各機器の情報をや
りとりする例があるが、情報通信という観点からはネッ
トワーク化されているとは言い難い。また、家庭内のあ
らゆる場所でネットワークを意識せず情報通信ネットワ
ークを利用する環境にはないのが実状である。

【０００７】一方、オフィスに普及しているＬＡＮに関
しては、ひとつのＬＡＮ内あるいは各ＬＡＮ間での情報
通信量は増加する傾向にあり、より高度なサービスを提
供するためにも高速にまた大量の情報を相互に送受信で
きるネットワーク回線の必要性が顕著になってきてい
る。例えばＬＡＮにおいては、各機器と幹線間、もしく
は各機器と各機器間の伝送速度として、有線系ネットワ
ークにおいて１００Ｍｂｐｓ、無線系ネットワークにお
いて２０Ｍｂｐｓ程度の伝送速度を用いている。しかし
ながらこの伝送容量は、増加する通信容量の需要に対し
て不十分であり、とくに高品質の動画情報を双方向でし
かもデジタル情報として送受信することは不可能であ
る。

【０００８】これらをまとめるに、従来の装置やシステ
ムでは、例えば、家庭、オフィス、さらには小規模な事
業所レベルにおいて、仮に、大容量のデータ通信が可能
な外部ネットワークと接続したとしても、その外部から
のデータを効率的に利用することが出来ないという課題
があった。

【０００９】本発明は、上記従来のこのような課題を考
慮し、大容量のデータをより効率的に利用できる信号転
送先選定装置及び情報通信ネットワークシステムを提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の信号転送先選定
装置（請求項１記載の発明に対応）は、信号を受信する
受信手段と、その受信した信号を所定の信号中継装置に
転送する信号転送手段と、前記信号転送に際し、前記所
定の信号中継装置として、複数の信号中継装置の中か
ら、それら信号中継装置の伝送状況に基づいて、前記中
継先となるべきものを一つ又は複数選定する信号中継装
置選定手段と、前記信号転送手段により転送される前記
信号を、前記選定された信号中継装置との間の中継経路
に応じた信号形態に変換する信号形態変更手段とを備え
ている信号転送先選定装置である。

【００１１】又、本発明の情報通信ネットワークシステ
ム（請求項２記載の発明に対応）は、複数の機器あるい
は複数の機器より構成されるサブシステムと、情報通信
手段とにより構成される情報通信ネットワークシステム
であって、前記機器あるいは前記サブシステム間が前記
情報通信手段により相互に接続され情報の送信あるいは
受信をおこなう機能を有するとともに、前記機器のうち
少なくともひとつが、外部の情報通信ネットワークと通
信回線で接続されており、前記機器間の伝送経路は複数
ルートあり、それら各ルート毎に信号中継装置が設けら
れており、前記機器の全部又は一部が、上記の信号転送
先選定装置を備えている情報通信ネットワークシステム
である。

【００１２】又、本発明の情報通信ネットワークシステ
ム（請求項７記載の発明に対応）は、複数の機器あるい
は複数の機器より構成されるサブシステムと、情報通信
手段とより構成される情報通信ネットワークシステムで
あって、前記機器あるいは前記サブシステム間が、前記
情報通信手段により相互に接続されており、情報の送信
あるいは受信をおこなう機能を有するとともに、前記機
器のうち少なくともひとつが、外部の情報通信ネットワ
ークと通信回線で接続されている情報通信ネットワーク
システムである。

【００１３】以上の構成により、本発明では、例えば、
各家庭、オフィス、小規模の事業所内での高速大容量の
情報伝送が可能なネットワークを構築するために、家庭
内、オフィス内、事業所内の各機器に通信機能および中
継機能を付加し、さらに各機器間を光ケーブル通信回
線、電気通信回線、光無線通信回線、電気無線通信回線
を介して接続、ネットワーク化すると共に、少なくとも
ひとつの機器と外部のネットワーク間にも高速大容量通
信が可能な通信回線を設けるた情報通信ネットワークシ
ステムを提供出来る。また、各機器に複数の通信機能、
中継機能を付加するとともに、各機器間に複数の情報通
信手段を設置し、さらに任意の機器間の通信経路を、通
信状態により最適となるような経路を選択する機能を付
加した機能的な情報通信ネットワークシステムにより前
記課題を解決出来る。また、最も大容量の情報を必要と
する映像情報の出力あるいは入力機器に、大容量通信に
適した通信回線および外部とのインターフェイス機能を
持たせたシステムも提供する。さらにネットワークと外
部のネットワークを接続する通信回線に、高速性、大容
量性を備えた、光通信ケーブル、電気通信ケーブル、光
無線通信回線、電気無線通信回線を用いる情報通信ネッ
トワークシステムも提供するものである。

【００１４】このように、本発明は、例えば、小規模な
事業所、一般家庭に代表されるような小規模空間におけ
る種々の機器間に大容量のデータ通信可能な通信回線を
設定し、さらに外部のネットワークに大容量通信回線で
接続すると共に、内部の通信経路を任意に設定できる機
能を付加した情報通信ネットワークシステムを実現出来
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は本発明の情報通信ネットワーク
システムの構成の一例を概念図として表したものであ
る。

【００１６】まず、図１における通信回線の構成を説明
する。

【００１７】図１ではオフィスでのパーティションや部
屋、事業所におけるあるひとつの作業空間、家庭におけ
る各部屋などを示す領域が４個示されており、その全体
は外部ネットワーク（図には示されていない）と、通信
線路１０で接続されている。この通信線路１０は光ファ
イバや、高周波伝送用同軸ケーブル、ミリ波無線伝送回
線など、高速大容量の帯域を有する通信線路で形成され
ている。この選択は外部の通信回線の種類、接続するタ
ーミナルと情報通信ネットワーク内の機器との距離、さ
らには設置コストにより選択されるものである。ここで
選択された外部よりの通信線路は図１において領域１に
導入され、領域１にある主中継器１を経由した後、領域
２および領域３の主中継器２、３に対して光ファイバ、
高周波伝送線路、ミリ波無線伝送回線などで接続され
る。さらに領域２、領域３の主中継器２、３を介して、
領域４の主中継器４に接続される。接続方法は前述のよ
うに高速大容量の通信が可能な、高帯域性を有した光フ
ァイバ、高周波伝送線路、ミリ波無線伝送回線などが用
いられる。この経路により各領域間に大容量の通信回線
が形成される。一方、各領域内では、各主中継器とその
他の各機器間に比較的大容量通信が可能な光無線伝送回
線、ミリ波無線伝送回線、マイクロ波無線伝送回線など
で接続され全体がひとつのネットワークで結ばれてい
る。第１の領域で説明すると、この領域内の通信回線は
主中継器１、第１の機器１ａ、第２の機器１ｂ間に設定
されている。

【００１８】次にネットワーク動作の例を説明する。

【００１９】この例の場合、高精細動画像を必要とする
のは１から４の各主中継器であり、その中継器間は石英
製の光ファイバや、特性インピーダンスが５０オームの
同軸線路を用いて接続されている。また、主中継器と各
機器は例えば６０ＧＨｚ帯を用いたミリ波無線回線で接
続されネットワークが構成される。外部ネットワークと
図１中の主中継器４との間で高精細動画像を通信する際
には、主中継器２あるいは主中継器３を中継し、さらに
主中継器１を介して外部との通信回線が設定される。何
らかの都合で主中継器３が中継不能になった場合、また
は主中継器３と機器３ａが通信中で、主中継器３の中継
機能を利用できない場合、通信経路は主中継器２を介す
る経路で設定され、通信回線が設定できないあるいは中
断される確立が減る。また、機器１ａと機器２ａ間で通
信が必要になった場合もいくつかの経路が選択できるた
め通信の信頼性が向上する。

【００２０】ここで、主中継器１から４の機能を、図２
を参照しながら説明する。

【００２１】図２は、本実施の形態の主中継器の内部構
成例を機能ブロック図として示した図である。

【００２２】主中継器は信号中継装置として機能し、そ
のなかには信号を受信する手段、信号を転送する手段、
信号の中継先を選定する信号中継装置転送手段、さらに
信号の形態を所望の形態に変化する信号形態変換手段を
備えている。

【００２３】この主中継器ではネットワークの通信回線
の状況の把握、通信経路の制御、さらに必要に応じて異
なる通信回線への通信データの分割転送などの制御を行
っている。

【００２４】図２では高周波有線系と高周波無線系、さ
らに光ケーブル系と光無線系に対応した中継器を例とし
ており、高周波系３系統、光系３系統の入出力端子（光
信号入出力端子２８、高周波信号入出力端子３４）を有
する構成である。これらの入出力端子はケーブルやファ
イバに接続することで有線系に接続でき、またアンテナ
やレンズに接続することで無線系のインターフェイスと
なる。外部インターフェイス回路は、高周波信号入出力
部２９と光信号入出力部２３に分かれており、各々入力
信号と出力信号をサーキュレータなどの方向性を持った
素子で分離している。この入出力部においてはさらに、
スイッチあるいは分波器、合波器により、複数の入出力
端子から入出力できるような構成を取っている。

【００２５】以上の構成において、次に、信号の流れを
説明する。

【００２６】即ち、主中継器に入力された入力信号は、
各入出力部で分離され信号変換部（光―電気信号変換部
２４、高周波信号変換部ａ（３０））に伝送される。次
に電気信号に変換された各種信号は信号復調部（信号復
調部２５、信号復調部３１）に入力され通常シリアルの
デジタル信号となる。ここでの復調方法は、信号の変調
方法に依存したものである。同時に信号復調部内でパラ
レルのデジタル信号に変換されたあと、メモリバッファ
２２に一次蓄積される。なおこの基本的な信号の取り扱
い方法は高周波信号系でも光信号系でも同じである。メ
モリバッファに一次蓄積された信号は、順次取り出され
出力回路に転送される。出力回路では、入力回路と逆
に、変調部（信号変調部２７、信号変調部３３）でパラ
レル信号からシリアル信号へ、さらに所望の通信経路に
対対応した各種の変調方式で変調をほどこさる。さらに
電気−光変換部２６や、高周波信号変換部ｂ（３２）
で、光信号あるいは高周波信号に変換される。次に入出
力部のスイッチあるいは合波器、分派器等の経路制御可
能な素子により、所望の通信経路に対して送出される。
以上の各機能は制御装置２１により適宜制御を受ける。

【００２７】この構成により主中継器では制御装置２１
の制御の元、複数の経路さらに複数の手段を用いて受信
される情報を、複数の経路のうち特定のひとつの経路、
あるいは特定の複数の経路に対して中継送出する機能を
持つ。

【００２８】また、主中継器では、入出力に対して複数
の手段を有するため、光信号あるは高周波信号、さらに
は有線信号あるいは無線信号など、受信形態と異なる形
態で中継送信することが可能な構成を取っている。

【００２９】また、柔軟なネットワークを構成し、都度
最適な通信経路を設定するために、制御装置は通信可能
な機器までの通信状態、先方の機器の状態を把握する必
要がある。本実施例においては、主中継器の制御装置２
１は、備わった通信手段および通信経路のすべてあるい
は一部を用いて定期的に制御信号を送り、他の中継装置
あるいは通信機能を有している機器に対し情報の返信を
要求する。その制御信号を受信した機器は、機器自身の
機器番号や、検索信号が送られてきた経路に対する通信
容量、通信状態、現在そのチャネル（伝送手段、伝送経
路）を使用しているか否か、使用している場合はその伝
送容量についての情報を返信する。主中継器と主中継
器、あるいは主中継器と各機器間ではすべての利用しう
る通信経路について、この制御信号と情報返信を行うこ
とで、常に制御装置２１にネットワークの状態を認識さ
せるシステムを構築している。

【００３０】なお、この制御信号および返信は、時分割
で行っているが、周波数分割、コード化などによりやり
取りしても良いし、また信号伝送を行っている通信経路
とは別の特定の通信経路を設定してもよい。

【００３１】上記の機能により、制御装置２１は逐次ネ
ットワークシステムの状況を把握し、通信状態のモニタ
ーを行い通信経路の状況を検知する。また、何らかの要
因で通信経路が遮断した場合、その情報を得た後で通信
経路の再確認を行い、それでも通信経路が使用できない
時は他の経路を設定する。さらに、使用可能な通信経路
が存在しても、大量の通信容量が必要でな場合（例えば
実時間に近い状態で大容量のデータを送受信する必要が
あるＴＶ会議、ＴＶ電話などの相互通信など）で、一つ
の通信回線（あるいは通信方法）では十分な通信品質が
得られない場合は、送信情報を複数の通信経路に分割し
て送る制御を行う。そのための複数の通信経路設定、デ
ータのパケット分割化、さらに分割した信号を通信経路
に乗せるために信号変換を行い、設定したネットワーク
に送出する機能、およびその制御を行う機能を実現して
いる。（実施の形態２）図３は本発明を説明する情報通信ネッ
トワークシステムの他の例を示す概念図である。

【００３２】図１で示したのと同様に第５の領域と第６
の領域のふたつの領域が示され、全体として通信ネット
ワークを形成すると共に、外部と通信回線１０で接続し
ている。

【００３３】主中継器５、６、７、は、それぞれ通信回
線の制御機能を持っており、信号の中継を行うと共に、
各信号伝送手段を用いて通信可能な周囲の機器の通信状
態を検出している。

【００３４】領域内部では１．９ＧＨｚ、あるいは２．
５ＧＨｚ、あるいは１９ＧＨｚ程度のマイクロ波無線通
信回線や、赤外光による光無線通信回線、７０オームの
特性インピーダンスを持つ同軸線路など種々の方法を用
いて各機器がネットワーク化されている。

【００３５】例えば、比較的容量の少ない通信を主中継
器５と機器８ｃ間で行う場合、無線回線を利用し中継器
９、機器８ｄを介して行っていたとする。人の動きある
いは家具、機器の移動による回線の切断が生じ、機器８
ｃで受信データエラーが発生した場合、主中継器５は通
信経路の状態検知を行う上で障害を把握し、再送を試み
ると共に連続してエラーが生じる場合、他の経路、例え
ば主中継器６および主中継器７を介した通信経路を設定
する。この一連の制御は、通信に影響が出ないようなわ
ずかな時間内で行われる。

【００３６】また、映像情報などのように情報の瞬断が
通信品質に影響を及ぼす場合には、このような通信の時
間的切断をあらかじめ想定し、受信機器側にも一時記憶
装置を設置しメモリバッファを設ける。これにより機器
８ｃにおいては時間的な通信品質を落とすことなしに通
信が実現された。

【００３７】なお、無線通信回線の周波数帯は、電波法
の定めに従い設定されるものであり、ここで記述された
周波数が唯一のものではない。技術的には赤外線、ミリ
波帯、マイクロ波帯、さらにはより低周波の電波によっ
ても無線通信回線が設定できることは明かであり、電波
法による規制に従いつつ、技術レベル、コストを考慮し
て選択されるものである。（実施の形態３）次に、図４を用いて、更に具体的な実
施の形態を説明する。

【００３８】図４は一般家庭におけるネットワークの構
成例を示す概略図である。家庭に外部の通信回線より引
かれたシングルモード石英系光ファイバは、１階リビン
グルームに設置された高品位テレビ１１に接続される。
この高品位テレビ１１には、光波長多重された光信号を
分光する光分波器、高速光スイッチ、アバランシェフォ
トダイオードによる高速の光検出器などが組み込まれ、
光信号に乗せられた６０Ｇｂｐｓの信号を光電気信号変
化し、高精細映像画面に表示し、同時に光信号のままビ
デオデッキ１２の光電気変換回路に送信する。また、映
像信号と同時に多重化された他の情報を分離し多チャン
ネルの電気信号として一般のテレビ受像器１６に同軸ケ
ーブルにより送信する。ビデオデッキ１２とテレビ１６
は中継器の働きも兼ね備えており、デジタルデータをパ
ーソナルコンピュータ１３、あるいは１７に送信してい
る。

【００３９】図５に、高品位テレビ１１に内蔵されたの
中継回路を、図２と同様な機能ブロックで示す。

【００４０】同図に示すように、複数の入出力端子のう
ち、いくつかを利用し、外部とのインターフェイスであ
る光ケーブル入出力端子ａ（４９）、ネットワーク内の
テレビ受像器１６に対する同軸ケーブル入出力端子５
１、ビデオデッキ１２に対する光ケーブル入出力端子ｂ
（５０）を接続している。

【００４１】受信された映像情報のうち、高品位テレビ
１１に必要な情報は、中継器としての出力とは別に、映
像信号変換部３５に転送され、映像信号出力端子３６に
出力される。同様にビデオデッキ１２、テレビ１６にお
いても中継機能を持たせることで、全体として柔軟な通
信経路を設定できるネットワークを構成した。また、新
たにネットワークに接続導入する機器においても中継器
機能を持ったものとすることで、より安定な情報通信ネ
ットワークシステムを構築することが可能となった。

【００４２】一方、このネットワークはホームバスシス
テムとしても機能しており、パーソナルコンピュータ１
３を制御用機器として、各機器の消費電力モニタ、動作
異常の検知、各機器を使った使用者の検知、使用者不在
時の機器待機設定などの制御信号をネットワークを介し
て送信するものである。パーソナルコンピュータ１３と
他の空調機、冷蔵庫などの家電機器は複数の通信経路で
接続されており、一部の回線に障害が生じても、その障
害を迂回するように通信回線を設定し直すことが可能な
ため、システム全体は安定動作を維持できる構成を取っ
ている。（実施の形態４）以上ネットワークの構成をやや複雑な
形態を例として説明したが、ここではより単純な例を、
図面を参照しながら説明する。

【００４３】図６は従来の電話線を用いた外部ネットワ
ークとの接続形態の一例を示している。

【００４４】同図に示すように、親機としての電話機３
７ａと複数の子機３８より構成されており、子機３８の
内の一つは、またパーソナルコンピュータ１３と接続さ
れている。

【００４５】この構成により、パーソナルコンピュータ
１３は、電話回線３９を介して外部ネットワークとの間
でデジタル情報を送受信することができる。

【００４６】また、図６ではパーソナルコンピュータ１
３と電話機３７ａは子機３８を介した無線通信により接
続しているが、直接有線で接続しても、またパーソナル
コンピュータ１３を直接電話線に接続する場合もある。

【００４７】この構成では通信経路は固定されており、
途中の経路が切断されると通信は途絶えてしまう。

【００４８】これに対し、図７は本発明の最も簡便な例
であるが、外部ネットワークと主中継器４０は光ファイ
バ４１で接続され、さらに主中継器４０と中継機能を持
った電話機３７ｂとの間に同軸ケーブル４２とミリ波無
線回線４５を設定した。さらに電話機３７ｂとパーソナ
ルコンピュータ１３間は、通常の通信ケーブル４３及び
マイクロ波無線回線４４を設定している。パーソナルコ
ンピュータ１３が外部ネットワークとの間で大容量の通
信を行う場合、通信ケーブル４３、もしくはマイクロ波
無線回線４４どちらか一方で十分な通信容量が確保でき
ない場合、中継機能を持つ電話機３７ｂは伝送情報をふ
たつに分割し、両方の通信経路を使うことで必要な通信
容量を確保する。

【００４９】また、図７には示していないが他の中継器
機能を有する機器を、主中継器４０とパーソナルコンピ
ュータ１３間に配置し、別の通信経路を用意すること
で、パーソナルコンピュータ１３と外部ネットワーク間
に他の通信経路設定が可能となり、ネットワークシステ
ムをより安定化できる。

【００５０】以上の実施例では、主としてネットワーク
の構成と、その通信経路設定機能を中心に説明した。

【００５１】これに対し、本発明の中継器を用いたネッ
トワークシステムでは、大容量通信回線での双方向通信
が可能であり、例えばビデオカメラを併用することによ
り、遠隔地の祖父母宅との間で高精細画像を双方向に通
信しながら、ほぼ実時間に近いレベルでテレビ電話機能
を利用することも可能である。

【００５２】そこで、図８と図９に、ビデオカメラ４８
を用いた映像の相互通信システムを構成した例を示す。

【００５３】同図において、外部ネットワークと本発明
のネットワークシステムは光ファイバ４１と主中継器４
０で接続され、主中継器４０とネットワーク内の機器は
各々光ファイバ４１、同軸ケーブル４２、あるいは高周
波無線回線（マイクロ波無線回線４４、ミリ波無線回線
４５）、光無線回線４６で接続されている。

【００５４】これら機器のいくつかは主中継器４０と同
様の機能を内蔵しており、本来の機器動作の他に中継器
として動作する。また、ポータブルのビデオカメラ４８
は、ミリ波無線回線４５（あるいはマイクロ波無線回
線）で主として映像機器（高品位テレビセット１１、高
品位ビデオデッキ１２）あるいはパーソナルコンピュー
タ１３に接続され、撮影した情報をモニタすると共に、
それら機器に内蔵された中継機能を用いて主中継器４０
に情報を送る。さらに主中継器４０は外部のネットワー
クとの映像の通信を行う。

【００５５】また、このシステムにより勤務先と家庭を
通信回線で接続し、在宅勤務体系の導入も可能である。
一方この実施の形態において、家電機器は一部の例を挙
げたにすぎないが、いかなる家電機器もネットワーク化
の対象になることは言うまでもない。また、電話、ファ
クシミリ、プリンタ、ステレオ機器など各種映像音響機
器、情報機器も同様である。さらにホームバスシステム
の機能に関しては、電子レンジ、掃除機等の瞬間的に電
力消費を行うもの、冷蔵庫、空調機、冷暖房機器のよう
に比較的定常運転をしていながら、一時的に消費電力を
押さえてもさほど影響のない家電機器などをネットワー
ク化し、互いの連携を取りつつ動作制御することは省エ
ネルギー、およびシステムの安定動作の観点から有意義
である。

【００５６】以上述べたことからわかる様に、家庭内や
オフィス、さらには事業所などで使用される複数の機器
あるいは複数の機器より構成されるサブシステムを、光
通信ケーブル、電気通信ケーブル、光無線通信回線、電
気無線通信回線などをもちいて相互に接続、ネットワー
ク化することで、各機器間に高速大容量の通信回線網を
構築することができる。とくにこのネットワーク中のひ
とつの機器と外部ネットワークを同様に通信回線で接続
することにより、ネットワーク内の任意の機器と外部の
ネットワーク間に大容量通信回線が設定できることを見
出した。このネットワークシステムを構築することによ
り、任意の機器を用いて外部のネットワークにより提供
されるサービスを受けることができる。とくに発明者ら
は、ネットワーク内を接続する通信回線を大容量のもの
とすることで、高精細動画像の双方向通信に代表される
高度な情報通信サービスの提供を受ける、あるいは双方
向通信により送受信することが可能になることを見出し
た。また、動画像に限らず、各種情報をネットワーク
内、あるいはネットワーク外とやり取りすることで、現
在提供されている、あるいは実験的に提供されている各
種の情報サービス、例えばケーブルテレビ放送、ホーム
バンキングシステム、インターネットアクセス、電話、
ファクシミリ等のサービスをひとつのネットワーク上で
統合的に利用できることを見出した。本発明の情報通信
ネットワークシステムによると、実時間で高精細動画像
の伝送が、例えば家庭内の複数の端末より可能となる。
また、このネットワークシステムは外部の通信ネットワ
ークと接続されているため、他の同様な機能を有する情
報通信ネットワーク間で高精細動画像の送受信が可能と
なることを見出した。このネットワークにより例えば遠
隔地間での高精細画像の伝送による遠隔医療応用、遠隔
会議システムなどが、より高精細でなめらかな動画像に
より実現できるほか、一般家庭においては高精細テレビ
電話、出先よりの不在家庭画像モニタリングなど高精細
画像伝送を用いた各種応用システムが実現できる。

【００５７】さらに、情報通信ネットワークシステム内
の各機器に、複数の情報通信手段の送受信機能、中継機
能を持たせることで、ネットワーク内に複数の機器を中
継する多数の経路を設定でき、任意の機器間の通信経路
を任意に設定できる機能を付加することができることを
見出した。この機能は、ネットワーク内の一部の通信経
路に障害が生じた場合や、一部通信回線が他の機器間で
占有されている場合に、その状態に応じてその部分を迂
回した通信経路を設定でき、ネットワークシステムとし
て最適状態を維持できること、あるいは障害に強いシス
テムとなることを見出した。

【００５８】また、情報通信ネットワークシステム内で
各機器間を相互に接続する情報通信手段を、光通信ケー
ブル、電気通信ケーブル、光無線通信回線、電気無線通
信回線とすることで、高速大容量の通信回線が設定でき
ることを見出した。特に石英系光通信ケーブルは数１０
Ｇｂｐｓの通信が可能であり、高精細動画像伝送に有効
であることを見出した。また、プラスチック系光通信ケ
ーブルを情報通信手段として用いることは、安価である
点、取り扱いが容易な点で有利である。また、特性イン
ピーダンスの決まった同軸線路を電気通信ケーブルとし
て用いることは、アナログ信号による映像データを送受
信する際に比較的安定した通信が可能であること、光電
気変換器を用いることがなく安価であることで実用的に
有利であることを見出した。一方、光無線通信回線、電
気無線通信回線などの無線系通信回線は、設置が自由に
でき、また保守も簡単であることを見出した。電気無線
通信回線としてはマイクロ波帯を用いたものが機器開発
が容易であり、コスト的に優れること、またミリ波帯を
用いたものは１０Ｇｂｐｓ程度の通信が可能であり大容
量通信に向いていることを見出した。光無線通信回線に
関しては、機器設備が安価であり、簡易システム構築に
向いていることを見出した。

【００５９】さらに、本発明の情報通信ネットワークで
扱う情報のうち最も大量の情報量を必要とするのは、高
精細動画像の双方向伝送と考えられ、この情報の入出
力、あるいは表示機器である、ビデオ機器やテレビに、
外部の情報通信ネットワークとのインターフェイス機能
を持たせることで最も安価にしかも効果的に本情報通信
ネットワークシステムを構築できることを見出した。

【００６０】とくに、本ネットワークシステムと外部の
情報通信ネットワークとを接続する通信回線が光通信ケ
ーブルもしくは電気通信ケーブルなどの有線ケーブルと
した場合、天候に左右されない通信が可能であり、また
秘話性が高まり通信システムとして安全性が高まること
を見出した。その一方で、外部の情報通信ネットワーク
と接続される通信回線が光無線通信回線もしくはマイク
ロ波やミリ波を用いた電気無線通信回線などの無線伝送
路とすると、ネットワーク設置の空間的な自由度が高ま
り、また外部との通信回線増設に関しても容易にしかも
柔軟に対応できることを見出した。

【００６１】このように上記実施の形態によれば、一般
家庭、オフィス、事業所等において、光通信ケーブル、
電気通信ケーブル、光無線通信回線、電気無線通信回線
などの情報通信手段により、複数の機器あるいは複数の
機器よりなるサブシステムを相互に接続、信号伝送可能
な通信回線を設定することにより、高速大容量の通信容
量を持つ情報通信ネットワークシステムを構築すること
ができる。このネットワーク内では高精細動画像を伝送
するような大容量データ通信や、機器の動作状態のデー
タ、さらに機器周辺の環境情報など多様な情報を任意の
機器間で伝送可能であり、その情報に従って多岐にわた
る機器の最適動作、システム最適制御を行う機能を付加
できる。このシステムによりネットワークを構成する機
器全体の省エネルギー運転や、安全性を高めた運転、障
害時に最適対応可能なシステム動作を実現する効果が得
られる。また、この情報通信ネットワークシステムを外
部の通信ネットワークに接続することにより、画像情報
を必要とする遠隔医療や、テレビ会議システム、家庭に
おけるテレビ電話のシステムなどの伝送画像品質を飛躍
的に向上させる効果がある。

【００６２】特に本発明の情報通信ネットワークシステ
ムによると、実時間で高精細動画像の伝送が、例えば家
庭内の複数の端末より可能となる。また、このネットワ
ークシステムは外部の通信ネットワークと接続されてい
るため、他の同様な機能を有する情報通信ネットワーク
間で高精細動画像の送受信が可能であり、例えば遠隔地
間での高精細画像の伝送による遠隔医療応用、遠隔会議
システムなどが、より高精細でなめらかな動画像により
実現できるほか、一般家庭においては高精細テレビ電
話、出先よりの不在家庭画像モニタリングなど高精細画
像伝送を用いた各種応用システムが実現できる効果があ
る。

【００６３】さらに、この情報通信ネットワークシステ
ムでは、機器間の通信経路が複数存在し、またその手段
も有線ケーブル、無線通信回線など複数あるので、ネッ
トワークの状況に応じてその通信経路を種々設定でき、
その状況に応じた最適の経路を取るという効果が得られ
る。これは本情報通信ネットワークシステムにおいて
は、通信経路は各機器を通信経路上の各ノード部分とし
て利用し、通信経路は各機器により分岐し相互に接続す
ることで柔軟な情報通信ネットワーク網となっていると
ころによるものである。例えばテレビとビデオデッキ間
で動画像を双方向で送受信する際に有線系回線を占有し
た場合、他の機器間でのデジタルデータ通信はテレビと
ビデオデッキを迂回して設定される等の柔軟な設定を行
うことが一例である。この際には、ネットワークを通じ
て、相互の通信容量、通信相手の情報をやり取りし、任
意の機器においてその状態を把握、その都度通信経路を
設定しその中継機器として動作する特定の機器に制御信
号を送ることで実現される。

【００６４】またシステム全体の動作の他の例として、
機器使用電力のモニタによるシステム全体の省電力制
御、滞在者モニタによる不在時の小電力制御、長期不在
時の待機機器動作停止などの制御が可能であり、省エネ
ルギー効果もある。さらに、機器動作状態、あるいはシ
ステム動作状態のモニタリングにより、トラブル発生
時、または災害時の機器緊急停止の制御、不必要機器の
停止など安全確保に関する制御が出来る。例えばガス流
量異常時のガス機器停止、水道流量異常時の水道栓自動
停止、電気使用量異常時の電気機器自動停止や出力調整
などである。従来、ガス栓の自動停止や、ガス供給業者
による遠隔モニタなど前記機能に関しては一部実用化し
ているが、これらはある需要家庭（あるいはシステムな
ど）での全体の使用量異常をモニタリングしており、そ
のシステム内の各機器、サブシステムに関しての情報を
利用しているものは存在しない。本発明では各機器間で
情報通信を可能とすることで、従来のモニタリングシス
テムより、より小規模なサブシステム、機器レベルで制
御することが可能となり、異常時への対応が柔軟性が増
し安全性が高まる効果がある。

【００６５】情報ネットワークに接続された機器あるい
はサブシステム間で送受信される情報が、機器あるいは
サブシステムに付属している各種センシング機器、計測
機能により得られる外部情報、すなわち周囲温度、湿
度、照度、明度、騒音、映像などとすることで、各機器
の使用環境における使用者の在、不在や、通信障害とな
る遮蔽物の有無、不慮の事故災害の有無を把握できる。
例えば使用者の在、不在情報により、機器の使用電力の
調整、機器停止などの制御が可能であり、省電力制御
や、長期不在時の待機機器の停止などの制御が可能とな
る。また、無線通信回線を設定しているネットワーク部
分では、その回線中に生じた遮蔽物の有無をモニタリン
グすることで、他の任意の機器を経由するような他の通
信回線を設定することができ、通信回線の安定運用が可
能である。また、事故災害時の状況なども、遠隔地より
モニタリングでき、二次災害の防止、早期復旧などの情
報を得ることが出来る。また、家庭においては出先より
不在家庭のモニタリングを行うことで防犯システムとし
ても機能する。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、大容量のデータをより効率的に利用できるとい
う長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
基本的構成の一例を示す概念図である。

【図２】本発明に係る中継機能をもつ信号転送先選定装
置の機能を示す概略図である。

【図３】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
基本的構成の一例を示す概念図である。

【図４】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
一実施の形態を示す概略図である。

【図５】本発明に係る中継機能をもつ信号転送先選定装
置であり、機器に組み込んだ際の機能を示す概略図であ
る。

【図６】従来の情報通信の一形態を示す概略図である。

【図７】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
一実施の形態を示す概略図である。

【図８】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
一実施の形態を示す概略図である。

【図９】本発明に係る情報通信ネットワークシステムの
一実施の形態を示す概略図である

【符号の説明】

１主中継器１ａ第１の機器１ｂ第２の機器２主中継器２ａ第３の機器２ｂ第４の機器３主中継器３ａ第５の機器３ｂ第６の機器４主中継器４ａ第７の機器４ｂ第８の機器５第５の領域にある主中継器６第５の領域にある副中継器７第６の領域にある主中継器８ａ第９の機器８ｂ第１０の機器８ｃ第１１の機器８ｄ第１２の機器９中継ターミナル９ａ第１の中継アンテナ９ｂ第２の中継アンテナ１０外部ネットワークとの通信線路１１高品位テレビセット１２高品位ビデオデッキ１３パーソナルコンピュータ１４空調機器１５冷蔵庫１６テレビセット１７携帯型パーソナルコンピュータ１８第２の空調機器１９壁取り付け型中継ターミナル２１制御装置２２メモリバッファ２３光信号入出力部２４光―電気信号変換部２５信号復調部２６電気―光信号変換部２７信号変調部２８光信号入出力端子２９高周波信号入出力部３０高周波信号変換部ａ３１信号復調部３２高周波信号変換部ｂ３３信号変調部３４高周波信号入出力端子３５映像信号変換部３６映像信号出力端子３７ａ電話機３７ｂ電話機３８子機３９電話回線４０主中継器４１光ファイバ４２同軸ケーブル４３通信ケーブル４４マイクロ波無線回線４５ミリ波無線回線４６光無線回線４７マイクロ波無線回線４８ビデオカメラ４９光ケーブル入出力端子ａ５０光ケーブル入出力端子ｂ５１同軸ケーブル入出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号を受信する受信手段と、その受信した信号を所定の信号中継装置に転送する信号
転送手段と、前記信号転送に際し、前記所定の信号中継装置として、
複数の信号中継装置の中から、それら信号中継装置の伝
送状況に基づいて、前記転送先となるべきものを一つ又
は複数選定する信号中継装置選定手段と、前記信号転送手段により転送される前記信号を、前記選
定された信号中継装置との間の中継経路に応じた信号形
態に変換する信号形態変換手段と、を備えていることを
特徴とする信号転送先選定装置。
【請求項２】複数の機器あるいは複数の機器より構成
されるサブシステムと、情報通信手段とにより構成され
る情報通信ネットワークシステムであって、前記機器あるいは前記サブシステム間が前記情報通信手
段により相互に接続され情報の送信あるいは受信をおこ
なう機能を有するとともに、前記機器のうち少なくとも
ひとつが、外部の情報通信ネットワークと通信回線で接
続されており、前記機器間の伝送経路は複数ルートあり、それら各ルー
ト毎に信号中継装置が設けられており、前記機器の全部
又は一部が、請求項１記載の信号転送先選定装置を備え
ていることを特徴とする情報通信ネットワークシステ
ム。
【請求項３】前記情報通信ネットワークシステム内で
各機器間を相互に接続する情報通信手段が、光通信ケー
ブル、電気通信ケーブル、光無線通信回線、電気無線通
信回線であることを特徴とする請求項２記載の情報通信
ネットワークシステム。
【請求項４】前記外部の情報通信ネットワークと通信
回線により接続される機器が、映像出力機能あるいは映
像入力機能を有することを特徴とする請求項２記載の情
報通信ネットワークシステム。
【請求項５】前記外部の情報通信ネットワークと接続
される通信回線が、光通信ケーブル又は電気通信ケーブ
ルであることを特徴とする請求項２記載の情報通信ネッ
トワークシステム。
【請求項６】前記外部の情報通信ネットワークと接続
される通信回線が、光無線通信回線又は電気無線通信回
線であることを特徴とする請求項２記載の情報通信ネッ
トワークシステム。
【請求項７】複数の機器あるいは複数の機器より構成
されるサブシステムと、情報通信手段とより構成される
情報通信ネットワークシステムであって、前記機器あるいは前記サブシステム間が、前記情報通信
手段により相互に接続されており、情報の送信あるいは
受信をおこなう機能を有するとともに、前記機器のうち
少なくともひとつが、外部の情報通信ネットワークと通
信回線で接続されていることを特徴とする情報通信ネッ
トワークシステム。