JP3896966B2 - 情報ネットワーク構成方法及びネットワーク接続回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋内で情報ネットワークを構成するための情報ネットワーク構成方法、及び、そのような情報ネットワークに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、家屋内で情報ネットワークを構成しようとする場合には、家屋建築時に情報ネットワーク用の専用線を施設したり、家屋建築後に情報ネットワーク用の専用線を追加設置することが行われていた。このような専用線を設けることにより、家屋内の複数の端末間におけるデータの高速転送が可能となるものの、専用線を設けるために多額の費用を要するという問題があった。
【０００３】
また、家屋内の各端末に無線送受信機を接続して、無線を用いて通信を行うことも考えられる。この場合には、端末を設置する場所の自由度が大きくなるものの、家屋が鉄筋コンクリート構造である場合には、電波の減衰等により通信機能が損なわれるおそれがある。
【０００４】
あるいは、電灯線を使用して家屋内の複数の端末間における通信を行うことも考えられる。この場合には、やはり端末を設置する場所の自由度が大きいが、電灯線には高電圧が印加されているため、混合／分配器の耐圧設計が困難になると共に、電灯線に接続されている機器の電源投入によるノイズの影響を受けるので、データの高速転送が困難である。
【０００５】
このような問題点を解決するため、下記の特許文献１には、既存の設備を利用して高速通信ができるホームネットワーク用通信制御装置が開示されている。このホームネットワークシステムにおいては、一般の住宅やマンション等の集合住宅に完備されアンテナに接続されたＴＶ信号用分配器を介してネットワーク化されているＴＶ用同軸線上へ、当該住宅の各部屋内の通信端末から出力されたデータ信号を伝送させるため、前記各部屋内に設置され且つ前記ＴＶ用同軸線の回線終端に設けられたＴＶ受信用壁面端子に、前記データ信号を前記アンテナで捕らえられたＴＶ信号の周波数帯とは異なる周波数の送信用データ信号に変調して送信する送受信機が接続される。
【０００６】
また、この通信制御装置は、前記アンテナ及び前記ＴＶ信号用分配器間に接続され、当該ＴＶ用同軸線から前記ＴＶ信号用分配器を介して伝送されてくる前記送信用データ信号の周波数を当該送信用データ信号の周波数及び前記ＴＶ信号の周波数帯とは異なる周波数の受信用データ信号に変換し前記ＴＶ信号用分配器を介して前記ＴＶ用同軸線上へ伝送させる周波数変換器を備えている。
【０００７】
しかしながら、このホームネットワークシステムにおいては、アンテナとＴＶ信号用分配器との間に通信制御装置を挿入しなければならず、そのための労力や費用が必要になると共に、ＴＶ信号のクオリティが劣化するおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２７８５５１号公報（第２頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の点に鑑み、本発明は、新たな設備を導入するための労力や費用を抑えつつ、家屋内でデータの高速転送を可能にする情報ネットワークを構成するための情報ネットワーク構成方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのような情報ネットワークに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路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】
以上の課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る情報ネットワーク構成方法は、、家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルを介して情報ネットワークを構成する方法であって、家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するステップ（ａ）と、第１の情報端末から送信すべき送信データを複数チャンネルに分割し、ステップ（ａ）において選択された周波数を有する複数の搬送波を複数チャンネルの送信データを用いてそれぞれ変調し、変調された複数の搬送波をアンテナ端子又はアンテナケーブルを介して送信するステップ（ｂ）と、ステップ（ｂ）において送信された複数の搬送波を受信し、該複数の搬送波を復調することにより複数チャンネルの受信データを得ると共に、該複数チャンネルの受信データを１系統のデータに統合して第２の情報端末が受信すべき受信データを得るステップ（ｃ）とを具備する。
【００１３】
以上において、ステップ（ａ）が、家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送の空きチャンネルに相当する複数の周波数を選択することを含むようにしても良い。また、アンテナ端子又はアンテナケーブルを介した情報ネットワークと他のネットワークとの間において、データ形式を変換してデータを双方向に送受信するステップをさらに具備するようにしても良い。
【００１７】
本発明の第１の観点に係るネットワーク接続回路は、家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路であって、家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するために用いられる周波数選択手段と、当該情報端末から送信すべき送信データを複数チャンネルに分割し、周波数選択手段によって選択された周波数を有する複数の搬送波を複数チャンネルの送信データを用いてそれぞれ変調し、変調された複数の搬送波をアンテナ端子又はアンテナケーブルを介して送信する送信手段とを具備する。
【００１８】
本発明の第２の観点に係るネットワーク接続回路は、家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路であって、家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するために用いられる周波数選択手段と、周波数選択手段によって選択された周波数を有し、他の情報端末からアンテナ端子又はアンテナケーブルに送信された複数の搬送波を受信し、該複数の搬送波を復調することにより複数チャンネルの受信データを得ると共に、該複数チャンネルの受信データを１系統のデータに統合して当該情報端末が受信すべき受信データを得る受信手段とを具備する。
【００１９】
以上において、周波数選択手段が、家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送の空きチャンネルに相当する複数の周波数を自動的に選択するようにしても良い。
【００２０】
以上のように構成した本発明によれば、家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルを利用することにより、新たな設備を導入するための労力や費用を抑えつつ、家屋内でデータの高速転送を可能にする情報ネットワークを容易に構成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本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、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１に、本発明の第１の実施形態に係る情報ネットワーク及びその周辺の構成を示す。図１に示すように、家屋の上部には、テレビ放送又はラジオ放送を受信するためのアンテナ１が設けられており、家屋の内部には、アンテナ１が受信したテレビ信号又はラジオ信号を複数の部屋Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ設けられたアンテナ端子３に分配するための分配器２が設けられている。分配器２は、インピーダンスマッチングを取ることにより、アンテナ１に接続されているアンテナケーブルを他の複数のアンテナケーブルに接続するものであり、これらのケーブル間においては、信号のやり取りを自由に行うことが可能である。
【００２２】
部屋Ａ、Ｂにおいて、アンテナ端子３には、ＴＶ受像機４と情報端末５とが接続されている。分配器２に接続されているアンテナケーブル及びアンテナ端子３は、アンテナ１から分配器２を介してＴＶ受像機４にテレビ信号を供給すると共に、複数の部屋のアンテナ端子３にそれぞれ接続されている複数の情報端末５の間におけるデータの送受信を可能とする。なお、アンテナ端子３を介さずに情報端末５をアンテナケーブルに接続するようにしても、同様の効果を奏することができる。
【００２３】
情報端末５は、コンピュータ等の機器本体６と、機器本体６を情報ネットワークに接続するために用いられるネットワーク接続回路７とによって構成される。ネットワーク接続回路７は、機器本体６に内蔵されても良いし、機器本体６の外部に接続されても良い。機器本体６としてコンピュータを使用する場合には、各種の拡張ボードと同様に、ネットワーク接続回路７を拡張ボードとして内部の共通バス等に接続して用いることができる。コンピュータから出力されるデータは、パケット等の一般的なデータフォーマットに従うもので良い。
【００２４】
データの送受信は、選択された周波数を有する搬送波を、送信データを用いて変調することにより行われる。搬送波の周波数帯域については特に制限されないが、以下においては、テレビ信号と同様にＶＨＦ又はＵＨＦ帯域の搬送波を用いる場合について説明する。
【００２５】
図２に、本発明の第１の実施形態において用いられるネットワーク接続回路７の構成を示す。ネットワーク接続回路７は、受信系回路１０と送信系回路２０との内の少なくとも一方を含み、さらに、情報端末５の送受信動作を切り換えるための切換回路３１と、搬送波の周波数を選択するために用いられる周波数選択回路３２と、ネットワーク接続回路７をコンピュータ等の機器本体６に接続するために用いられるインターフェース３３とを含んでいる。
【００２６】
受信系回路１０は、チューナ１１と、中間周波増幅回路１２と、復調回路１３と、デコーダ１４と、同期分離回路１５とを含んでいる。他の情報端末５からアンテナ端子３又はアンテナケーブルを介してチューナ１１によって受信された搬送波は、ここで中間周波数信号に周波数変換され、中間周波増幅回路１２において増幅された後、復調回路１３において復調されてベースバンド信号が得られる。
【００２７】
同期分離回路１５は、復調回路１３から出力されるベースバンド信号から同期信号を分離する。周波数選択回路３２は、復調回路１３から出力されるベースバンド信号又は同期分離回路１５の出力信号に基づいて、あるいは、外部からの指定により、その家屋が存在する地域のテレビ放送で使用されていない周波数を選択する。例えば、周波数選択回路３２は、家屋が存在する地域のテレビ放送の空きチャンネルに相当する少なくとも１つの周波数を自動的に選択するようにしても良い。その場合には、全国のテレビ放送で使用される可能性があるチャンネルを周波数選択回路３２に記憶しておき、それらのチャンネルをスキャンするように周波数選択回路３２がチューナ１１を制御して、適切な空きチャンネルを選択する。図３に、チャンネル選択の手順を示す。
【００２８】
図３に示すように、ステップＳ１において、全チャンネルのスキャンを終了したか否かを予め確認する。スキャンすべきチャンネルが存在する場合には、ステップＳ２に移行して、それらのチャンネルを順次スキャンする。ステップＳ３において、チューナ１１があるチャンネルを受信しているときに、同期分離回路１５の出力信号にテレビジョン用の水平又は垂直同期信号が含まれているか否かを判定する。同期信号が含まれていないと判定された場合には、ステップＳ４に移行して、そのチャンネルを空きチャンネルとして登録する。その後、ステップＳ１に戻り、以上のステップを繰り返す。
【００２９】
周波数選択回路３２は、登録された空きチャンネルが複数ある場合には、その中から少なくとも１つの空きチャンネルを選択する。このようにすれば、テレビ放送で使用している電波の周波数帯域が変更されたり、居住地域が変更された場合においても、テレビ放送と情報ネットワークとの混信を防止することが出来る。
【００３０】
ネットワーク接続回路７が受信系回路１０と送信系回路２０との両方を含む場合には、周波数選択回路３２が複数の異なるチャンネルを選択するようにして、受信系回路１０と送信系回路２０において異なるチャンネルを用いることにより、双方向（全２重）通信を行うようにしても良い。その場合には、切換回路３１の替りに、受信系回路１０と送信系回路２０との両方をアンテナ端子３に接続するための分配器を用いる。
【００３１】
送信系回路２０は、搬送波発生回路２１と、エンコーダ２２と、変調回路２３と、送信回路２４とを含んでいる。搬送波発生回路２１は、周波数選択回路３２によって選択された周波数を有する搬送波を発生する。エンコーダ２２は、機器本体６からインターフェース３３を介して入力される送信データに、信号伝送系に適したエンコード処理を施す。変調回路２３は、搬送波発生回路２１によって発生された搬送波をエンコード処理された送信データを用いて変調し、送信回路２４は、変調された搬送波を増幅して切換回路３１に出力する。変調された搬送波は、アンテナ端子３又はアンテナケーブルを介して、他の情報端末５に送信される。
【００３２】
一方、他の情報端末５からアンテナ端子３又はアンテナケーブルを介して送信されている搬送波を受信する際には、受信周波数をスキャンするように周波数選択回路３２がチューナ１１を制御し、復調回路１３から出力されるベースバンド信号又は同期分離回路１５の出力信号に基づいて、テレビ放送の搬送波を避けながら、他の情報端末５から送信されている搬送波に受信周波数を同調させる。あるいは、外部から受信周波数を指定するようにしても良い。このようにして受信周波数が選択されると、復調回路１３において、ベースバンド信号が２値検出されて受信データが得られ、この受信データがデコーダ１４に供給される。デコーダ１４においてデコード処理が施された受信データは、インターフェース３３を介して機器本体６に出力される。
【００３３】
このようにして、図１に示す部屋Ａに設置された情報端末５と部屋Ｂに設置された情報端末５との間で、データの送受信を行うことが出来る。なお、機器本体６としては、コンピュータ以外に、ＴＶ受像機、ＶＴＲ、電子レンジ等の家庭電器製品や、お風呂のコントローラ等であって、他の機器とデータの送信又は受信を行うニーズを有する機器を使用することもできる。例えば、部屋Ａに設置されている情報端末５に含まれているコンピュータを使用して、部屋Ｂに設置されている情報端末５に含まれているＶＴＲにデータを送信することにより、所望のタイマー予約を行うことが出来る。搬送波としてＶＨＦ又はＵＨＦ帯域の微弱な信号を用いる場合には、ＴＶ受像機やＶＴＲ等の機器を使用する際に、これらの機器の回路構成を大きく変更することなく対応することが可能である。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、ネットワーク接続回路７において、異なる周波数を有する複数の搬送波を選択することが可能であり、広帯域のデータが複数のチャンネルに分割されて送受信される。その他の点に関しては、第１の実施形態と同様である。
【００３５】
図４に、本発明の第２の実施形態において用いられるネットワーク接続回路７の構成を示す。このネットワーク接続回路７は、分配器１０１と、複数の受信系回路１０ａ、１０ｂ、・・・と、パラレル／シリアル変換回路１０２とによって構成される受信系統と、シリアル／パラレル変換回路２０１と、複数の送信系回路２０ａ、２０ｂ、・・・と、混合器２０２とによって構成される送信系統との内の少なくとも一方を含んでいる。さらに、ネットワーク接続回路７は、情報端末５の送受信動作を切り換えるための切換回路３１と、搬送波の周波数を選択するために用いられ、複数の異なる周波数を選択することが可能な周波数選択回路３４と、ネットワーク接続回路をコンピュータ等の機器本体６に接続するために用いられるインターフェース３３とを含んでいる。
【００３６】
送信の際には、機器本体６からインターフェース３３を介してシリアル／パラレル変換回路２０１に入力された広帯域のシリアルデータが、複数のチャンネルに分割されて、複数の送信系回路２０ａ、２０ｂ、・・・にそれぞれ入力される。送信系回路２０ａ、２０ｂ、・・・においては、周波数選択回路３４によって選択された異なる周波数を有する複数の搬送波が、複数チャンネルの送信データを用いてそれぞれ変調される。変調された複数の搬送波は、混合器２０２において混合され、アンテナ端子３又はアンテナケーブルを介して送信される。
【００３７】
受信の際には、他の情報端末５からアンテナ端子３又はアンテナケーブルを介して送信される複数の搬送波が、分配器１０１によって複数の受信系回路１０ａ、１０ｂ、・・・に入力される。受信系回路１０ａ、１０ｂ、・・・においては、周波数選択回路３４によって選択された周波数を有する複数の搬送波がそれぞれ選択的に受信され、復調されて、複数チャンネルの受信データが得られる。これらの受信データは、パラレル／シリアル変換回路１０２によって１系統の広帯域シリアルデータに統合され、インターフェース３３を介して機器本体６に出力される。
【００３８】
本実施形態によれば、情報ネットワークにおいて各搬送波の変調度が所定の範囲内に制限される場合であっても、より高速なデータ通信を行うことができるようになる。なお、本実施形態においても、送信系回路２０ａ、２０ｂ、・・・と受信系回路１０ａ、１０ｂ、・・・とにおいて異なるチャンネルを用いることにより、双方向通信を行うようにしても良い。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態においては、以上の実施形態において述べたような情報ネットワークと他の通信ネットワークとの間において、データ形式を変換してデータを双方向に送受信することが可能である。
【００４０】
図５に、本発明の第３の実施形態において用いられる情報ネットワークと他のネットワークとを接続するための構成を示す。情報ネットワークとして用いられるアンテナ端子３に接続された情報端末５には、他の通信ネットワークに接続するためのターミナルアダプタ８が接続されている。これにより、アンテナ端子３及びアンテナケーブルを用いた情報ネットワークと、他の通信ネットワークとの間において、データ形式を変換してデータを双方向に送受信することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルを利用することにより、新たな設備を導入するための労力や費用を抑えつつ、家屋内でデータの高速転送を可能にする情報ネットワークを容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報ネットワーク及びその周辺の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において用いられるネットワーク接続回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるチャンネル選択の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態において用いられるネットワーク接続回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態において用いられる情報ネットワークと他のネットワークとを接続するための構成を示す図である。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ 分配器
３ アンテナ端子
４ ＴＶ受像機
５ 情報端末
６ 機器本体
７ ネットワーク接続回路
８ ターミナルアダプタ
１０、１０ａ、１０ｂ、・・・ 受信系回路
１１ チューナ
１２ 中間周波増幅回路
１３ 復調回路
１４ デコーダ
１５ 同期分離回路
２０、２０ａ、２０ｂ、・・・ 送信系回路
２１ 搬送波発生回路
２２ エンコーダ
２３ 変調回路
２４ 送信回路
３１ 切換回路
３２、３４ 周波数選択回路
３３ インターフェース
１０１ 分配器
１０２ パラレル／シリアル変換回路
２０１ シリアル／パラレル変換回路
２０２ 混合器

Claims (6)

1. 家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルを介して情報ネットワークを構成する方法であって、
   前記家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するステップ（ａ）と、
   第１の情報端末から送信すべき送信データを複数チャンネルに分割し、ステップ（ａ）において選択された周波数を有する複数の搬送波を複数チャンネルの送信データを用いてそれぞれ変調し、変調された複数の搬送波を前記アンテナ端子又はアンテナケーブルを介して送信するステップ（ｂ）と、
   ステップ（ｂ）において送信された複数の搬送波を受信し、該複数の搬送波を復調することにより複数チャンネルの受信データを得ると共に、該複数チャンネルの受信データを１系統のデータに統合して第２の情報端末が受信すべき受信データを得るステップ（ｃ）と、
   を具備する情報ネットワーク構成方法。
2. ステップ（ａ）が、前記家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送の空きチャンネルに相当する複数の周波数を選択することを含む、請求項１記載の情報ネットワーク構成方法。
3. 前記アンテナ端子又はアンテナケーブルを介した情報ネットワークと他のネットワークとの間において、データ形式を変換してデータを双方向に送受信するステップをさらに具備する請求項１又は２記載の情報ネットワーク構成方法。
4. 家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路であって、
   前記家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するために用いられる周波数選択手段と、
   当該情報端末から送信すべき送信データを複数チャンネルに分割し、前記周波数選択手段によって選択された周波数を有する複数の搬送波を複数チャンネルの送信データを用いてそれぞれ変調し、変調された複数の搬送波を前記アンテナ端子又はアンテナケーブルを介して送信する送信手段と、
   を具備するネットワーク接続回路。
5. 家屋内に配置されているテレビ放送又はラジオ放送受信用のアンテナ端子又はアンテナケーブルに情報端末を接続するために用いられるネットワーク接続回路であって、
   前記家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送で使用されていない複数の周波数を選択するために用いられる周波数選択手段と、
   前記周波数選択手段によって選択された周波数を有し、他の情報端末から前記アンテナ端子又はアンテナケーブルに送信された複数の搬送波を受信し、該複数の搬送波を復調することにより複数チャンネルの受信データを得ると共に、該複数チャンネルの受信データを１系統のデータに統合して当該情報端末が受信すべき受信データを得る受信手段と、
   を具備するネットワーク接続回路。
6. 前記周波数選択手段が、前記家屋が存在する地域のテレビ放送又はラジオ放送の空きチャンネルに相当する複数の周波数を自動的に選択する、請求項４又は５記載のネットワーク接続回路。

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