JPS62164334A - ビデオ／デ−タ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）産業上の利用分野 この発明は、工場と工場の管理事務所とを結ぶ情報ネッ
トワークシステムに於て、テレビカメラまたはビデオテ
ープレコーダからのビデオ信号や、図面や作業手順書な
どの工場管理データを伝送するシステムのハードウェア
構成に関する。

げ）従来技術 従来の工場−管理事務所間のビデオ／データ伝送システ
ムの構成例を第２図に示す。

工場または管理事務所内の端末、ＶＴＲ，テレビカメラ
と、テレビモニタとの間をライン監視ビデオ、作業方法
指示ビデオ、作業手順書、図面などの情報が、いわゆる
、ポイント・ツー・ポイントの形で伝送されている。

ライン監視ビデオは工場内部を監視するもので、これは
管理事務所のテレビモニタに映し出すことができる。こ
のため゛の１本の回線が要る。

作業方法指示ビデオは、管理事務所のＶＴＲに、作業方
法を尋ねた場合ｔ５、これが自動的に工場のテレビモニ
タに映しだされるようにな、っている。

このために１本の回線が必要である。

また、管理事務所内の端末＃１によって、工場のテレビ
モニタ＃２に、作業手順書を送る回線がある。さらに端
末＃２によって、工場のテレビモニタ＃３に図面を送る
ための回線がある。

（つ）発明が解決しようとする間；ｍ点（１）第２図の
構成では、４本の信号回線が必要とされる。しかしなが
ら、使用効率はそれぞれ高くない事が多い。

（２）第２図の構成に於て、テレビモニタは、ある程度
共通に使用できるはずであるにも拘らず、重複して設置
され、コスト高になっている。

（３）管理事務所と工場に設置されている装置ごとに専
用回線を設けているから、新しい端末の設置など設備の
拡張などが容易でない。

に）問題点を解決するための手段 ブロードバンドケーブルを用いたネットワークを構成す
ることにより、本発明は、前述の問題点を解決する。

（６）構　成 第１図は本発明が実施されるべきシステムの概略図を示
している。

ここでも、工場１、管理事務所２の間のデータ伝送を想
定する。このシステムは、テレビカメラ３、テレビモニ
タ４、Ａ端末５、Ｂ端末６の他に、ヮボット７（または
ＣＮＣ）をサポートしようとするものである。

ブロードバンドケーブル８は、工場１、管理事務所２の
これらの装置を連結している。

ブロードバンドケーブル８は、管理事務所２のヘッドエ
ントリモジュレータ９（以後ＨＥ　ｓという）から、プ
リツジャアンプリファイヤ１０を通り、外部へ出る。

管理事務所２のＨＥ９は、テレビモニタ１１、ＶＴＲ１
２、ＨＥリモジュレータ１３、ＨＥす％シュレーク１４
、ＨＥリモジュレータ１５、ＭＯＤＥＭ１６、Ｔ　’／
モジ：ｘ、　Ｌ／−り（ＴＶ　　ＭＯＤと略す）１７、
ＴＶデモシュレータ（ＴｖＤＥＭと略す）１８、を有す
る。

管理事務所２の内部に於て、タップオフ＃１にヨリ、ブ
ロードバンドケーブル８が、ネットワークモニタ１９に
接続されている。

またタップオフＴＯ＃２に於て、電源回路２０と接続さ
れている。

ブロードバンドケーブル８は、ＴＯ＃３に於て分岐し、
工場１に入ってゆく。ブロードバンドケーブル８は、タ
ップオフＴＯ＃１　、ＴＯ＃２、ＴＯ＄３、ＴＯ＄−４
、ＴＯ＃５、ＴＯ＃６、ＴＯ＄７、やスプリッタ３８で
ケーブルとしては分岐され、終端２Ｌ　２２．２３を持
つが、基本的には終端した１本のブロートノくンドケー
ブルと考える事ができる。

タップオフＴＯ＃：８で分岐したブロードバンドケーブ
ル８は、サージブレーカ２５、ブースクーユニット２６
を通り増幅され、さらにスプリッタ３８で分割される。

ここでは、ひとつのスプリッタ３８を示すが、スプリッ
タは実際には２以上あることもあり、全くないこともあ
る。スプリッタの数は任意である。

分岐したブロードバンドケーブルは、さらにタップオフ
ＴＯ＃４に於て分岐し、テレビカメラ３、ＴＶモジュレ
ータ（ＴＶ　　ＭＯＤと略す）２７に接続される。テレ
ビカメラ３は、工場内に存在する商品、製品、部品、製
造工程、製造装置、作業現場など任意の対象物を撮像す
るものである。テレビカメラによって撮像されたものは
、ＴＶ　　ＭＯＤ２７ニヨッテ、ブロードバンドケーブ
ル８によって搬送できる信号に変換する。

タップオフＴＯ＃５は、Ｂ端末６があって、Ｂ端末６と
タップオフＴＯ＃５の間にはインタフェース（Ｉ／Ｆ）
２８が設けられる。

タップオフ＃６に於ては、Ａ端末５と、インタフェース
（Ｉ／Ｆ）２９及びテレビモニタ４とＴＶデモシュレー
タ３５（ＴＶＤＥＭと略）とが設けられている。

タップオフ＃７に於ては、ロボット（又はＣＮＣ：コン
ピュータ数値制御装置）７と、インタフェース（Ｉ／Ｆ
）３７が設けられる。

テレビカメラ３は、第２図の従来例に於ける、ライン監
視ビデオｌに対応する。画像情報は工場から管理事務所
へ送られ、ＨＥ９のテレビモニタ１１に映像として現わ
れる。

端末５．６は、工場側から、情報を請求したり、情報（
画像以外の）を入力したりするものである。

これは、第２図の従来法に於ける、作業方法指示ビデオ
■、作業手順書■、図面器などの伝送などを行なう事が
できる。

本発明に於ては、さらに、管理事務所２から、工場内１
のロボット７を操縦できるようにしている。

このように、多くの装置、端末があり、情報の性質も異
なるが、本発明では、多くの信号回線を使うことなく、
１本のブロードバンドケーブル（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ　
Ｃａｂｌｅ　）を用いる。

このネットワークで扱われる情報のうち、テークは、Ｉ
　Ｅ　Ｅ　Ｅ　Ｂ０２，４に準拠したトークンパシング
アクセス方式を用いるＭＡＰに基づいて伝送される。Ｍ
　Ａ　Ｐ　（Ｍａｎｕｆ’ａｃｔｕｒｉｎｇ　Ａｕｔｏ
ｍａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　）は、米国Ｇｅｎｅ
ｒａｌ　Ｍｏｔｏｒｓ社が提唱している工場用Ｌ　Ａ　
Ｎ　（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　）の通
信プロトコルである。

第３図はこの発明で用いるトークンパシングブロードパ
ンドパ：ｘ、　（Ｔｏｋｅｎ−Ｐａｓｓｉｎｇ　Ｂｒｏ
ａｄｂａｎｄ　Ｂｕｓ　）のローカルエリアネットワー
クに於ける、ＨＥ（ヘッドエンドリモジュレーク）９と
、端末まタハ装置との結合を示している。

トランクケーブル（ＴＲＵＮＫ　ＣＡＢＬＥ　）　３　
Ｑというのは伝送路であって、伝送路と端末、又はＨＥ
とはドロップケーブル３１、及びカップリングユニット
３２によって結合される。

端末からの信号と、ＨＥからの信号とは、第２図のシス
テムのように、そのままのディジタル信号、或はアナロ
グ信号として送られるのではなく、搬送波Ｆ１．　Ｆ２
に乗せられて送られる。

搬送波を信号によって変調し、変調された搬送波がケー
ブルの中を伝わる。無線によるラジオ放送、テレビ放送
と共通しているから、ブロードバンド（Ｂｒｏａｄｂａ
ｎｄ　）という。

搬送波をケーブルに乗せるのであるが、端末からＨＥ９
へ向うものの搬送波Ｆ１と、ＨＥ９から端末へ向うもの
の搬送波Ｆ２とは異なる。

端末からの情報が、搬送波Ｆ１によってＨＥ９に送られ
る。この情報は、より周波数の高い搬送波Ｆ２に乗せら
れて、ＨＥ９から、端末へ送られる。第３図は、このよ
うな搬送波の変換を説明している。搬送波Ｆ２によって
運ばれる信号が、トークンパシングバスアクセス方式で
伝送される。

このチャンネルはＭＡＰチャンネルと呼ぶことにする。

第５図は本発明で用いるチャンネルアロケーション図で
ある。

く上り〉と書いたのは、端末からＨＥへの情報の流れで
ある。く下り〉と書いたのはＨＥから端末への情報の流
れをいう。

ＭＡＰチャンネルの数は任意であるが、ここでは３チヤ
ンネルを用いている。端末の数や伝送の頻度によってチ
ャンネル数を増減することができる。

上りの３チヤンネルのＭＡＰチャンネルは、搬送波Ｆｌ
として、６５．７５　ＨＥ２１７７．７５ＭＨｚ、　８
９．７５ＭＨｚを例えば用いる。下にカッコ書きしたも
のは北米ＣＡＴｖチャンネル名である。

帯域幅は、例えば１２ＨＥ２である。３つのＭＡＰチャ
ンネルを周波数の低いものから順にＤｌ、Ｄ２、Ｄ３と
する。

Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３に対して、下りのＭＡＰチャンネルＤ
　ｌ’　ｓ　Ｄ２’　、Ｄ３’が設けられる。これらの
搬送波周波数は、例えば、２５８　ＭＨｚ　、２７０　
ＭＨｚ　、　２８２　ＭＨｚである。帯域幅は１２ＭＨ
ｚである。

端末からり、のチャンネルでＨＥに送られた信号は、周
波数を上げてそのままＤ１′のチャンネルで、ＨＥから
端末へブロードバンドケーブルを通って送られる。

搬送波を信号によって変調するわけであるが、これは、
振幅変調（ＡＭ）でも位相シフトキーイング（ＰＳＫ）
でもよい。変調する側には、変調器ＭＯＤＵＬＡＴＯＲ
が必要である。復調する側には復調器ＤＥＭＯＤＵＬＡ
ＴＯＲが必要である。

ＨＥでは、搬送波Ｆ１から搬送波Ｆ２　（Ｆｔ　＝６５
．７５．７７、”７５．８９．７５　ＭＨｚ　１Ｆ、　
＝　２５８．２７０．２８２ＭＨｚ　）に変換するため
の再変調器ＲＥＭＯＤＵＬＡＴＯＲ（ＲＥＭＯＤと略す
）１３．１４．１５が設けられる。

以上に説明したトークンパシングブロードバンドアクセ
ス方式は公知である。トランクケーブル３０．１−ラン
クカップリング３２、ドロップケーブル３１と第３図で
表現したものも公知であって、第１図に於てはクツプオ
フＴＯによって表現されている。

本発明は、それだけにとどまらない。ＭＡＰチャンネル
の他に、別異の２つのチャンネルを設ける。

ひとつは、カラー映像信号を送るビデオ信号チャンネル
である。ここでは、ケーブルを用いたビデオ信号である
ので（：ＡＴＶチャンネルと呼ぶことにする。映像に付
随する音声も含む。

もうひとつは、パーソナルコンピュータのデータを伝送
するためのＰ　ＣＮｅｔｗｏｒｋ　用データチャンネル
である。

第５図で説明する。

ＣＡＴＶＡＴＶチヤンネルは、チャンネルＶで示すよう
に、３５．７５〜４１．７５　ＭＨｚの間の５ＭＨｚを
、例えば用いる。ＣＡＴＶＡＴＶチヤンネルは、チャン
ネルＶ′で示すように、２２８〜２３４　ＭＨｚ　　の
間の６　ＭＨｚを例えば用いる。

変調の方式は、周波数変調（ＦＭ）を、例えば、用いる
。ビデオ信号を送るのであるから、送信側には変調器が
必要である。これはテレビカメラのＴＶ　　ＭＯＤ　　
２７、ＨＥ９、Ｔｖ　ＭＯＤ１７に当たる。これが、モ
ニタテレビ４のＴＶＤＥＭ３６、ＨＥ９のＴＶ　　ＤＥ
Ｍｌｇに当たる。

ＣＡＴ”／チャンネルを使って伝送されるものは、例え
ば、次のものがある。

（１）　　Ｔ　Ｏ＋　４シであるテレビカメラ３から、
ＴＯ＃６にあるテレビモニタ４に、ライン監視ビデオを
伝送すること。

（２）　　Ｔ　Ｏ＃　６のＡ端末５からの要求により、
ＨＥ９にあるＶＴＲ１２から、作業方法指示ビデオを、
Ｔ０ｎ：６にあるテレビモニタ４に伝送すること。

（３）Ａ端末５からＢ端末６へ、又はＢ端末６からＡ端
末５に対し、作業手順書や図面を伝送すること。

（４）Ａ端末５またはＢ端末６からの指示により、ＴＯ
＃７にあるロボット７を動作させること。

などである。この場合、ＣＡＴＶＡＴＶチヤンネルされ
るビデオ以外で、ビデオ伝送要求も含めた信号またはデ
ータはＭＡＰチャンネルで伝送される。

この他に汎用のパソコンネットワークとの結合のために
、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）ネットワークチャン
ネルとして、Ｄｐ、Ｄｐ′を設ける。

第５図に於て、上りの搬送波は５０．７５　ＭＨｚ　、
下りの搬送波として２１９　ＭＨｚを例えば用いている
。帯域幅は、たとえば６ＭＨｚで、変調方法は例えば周
波数変調（ＦＭ）とする。

第４図によってＨＥ　（Ｈｅａｄ−Ｅｎｄ　Ｒｅｍｏｄ
ｕｌａｔｏｒ　）　９の構成を説明する。

前記の３種類め゛チャンネルは、全てひとつのブロード
バンドケーブルに乗せられている。すなわち、ＭＡＰチ
ャンネル、ＣＡＴｖＡＴＶチヤンネルネットワークチャ
ンネルである。

ブロードバンドケーブル８に乗って、搬送波Ｆ１によっ
て送られた信号は、より高い搬送波Ｆ２によってＨＥか
ら送り出される。ブロードバンドケーブルからブロード
バンドケーブルへの対応は、分配器（ｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｏｒ　）　４１、または混合器（ｍ１ｘｅｒ　）４０
が対応している。

ＣＡＴＶチャンネルｖ１ｐｃネットワークチャンネルＤ
ｐ及びＭＡＰチャンネルの信号（Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３）は
、ブロードバンドケーブル８から双方向フィルタ４２を
経て、分配器４１に入る。周波数の違いにより、分配器
４１は、これを、Ｖ、　Ｄｐ。

Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３に分離する。

ＭＡＰチャンネルＤ１、Ｄ２、Ｄ３の信号は、ＲＥＭＯ
Ｄ１３．１４．１５によって、搬送周波数をＦ、からＦ
２へ上げる。高い搬送周波数になったＭＡＰチャンネル
の信号は、混合器４０によって混合され、双方向フィル
タ４２、アンプ４３を経てブロードバンドケーブル８へ
と送出される。

ＰＣネットワーク用データチャンネルＤｐの信号は、Ｐ
　ＣＮｅｔｗｏｒｋ　Ｍｏｄｅｍ　１５によって、搬送
周波数変換がなされて、混合器４０、双方向フィルタ４
２、アンプ４３を経て、ブロードバンドケーブル８へと
送り出される。

ＣＡＴＶチャンネルの信号については、ふたとふ・りの
場合がある。場合を切換えるために、ＨＥ９には、スイ
ッチボックス４５がある。スイッチボックス４５に於け
る、スイッチの切換えは、ＭＡＰチャンネルの内＃１の
Ｄｌ、Ｄ、′の信号４６によりコントロールされる。

スイッチがａに入れば、ＨＥのＶＴＲ１２からの作業方
法指示ビデオなどが、ＴＶＭＯＤ１７を介して、搬送波
Ｖ′の信号に変換され、混合器４０、アンプ４３からブ
ロードバンドケーブル８に入る。

これは、工場内のテレビモニタ４に映る。

スイッチがｂに入れば、工場１内のテレビカメラ３から
の画像信号がブロードバンドケーブル８を経て、ＨＥ９
に伝送される。これは分配器４１から’ｌ’ＶＤＥＭ（
復調器）１８を経てベースバンドに戻される。ベースバ
ンド信号は、映像音声分配器４４によって、ふたつに分
けられる。

ひとつは、ＴＶ　　ＭＯＤｌ　７により、搬送波ｖ’の
信号になり、混合器４０からブロードバンドケーブルへ
送り出され、工場１内のテレビモニタ４に映し出される
。つまり、工場内のテレビカメラ３の映像信号を、工場
内のテレビモニタ４に映し出すことになる。

今ひとつの流れは、ＨＥ内のテレビモニタ１１に入り、
ＨＥ内のテレビモニタ１１によってライン監視できるよ
うにする。

（２）効　果 （１）信号回線が基本的に１本で済む。ケーブル布設コ
ストの低減が見込める。

（２）各端末において、テレビモニタへのビデオ信号の
効率的な切換えができる。テレビモニタの重複設置の必
要がなくなる。

（３）新規の端末の追加が容易である。信号レベルが許
す限り、タップオフ追加により、端末を容易に追加でき
る。

拡張性に優れにシステムである。

（４）単なるビデオや図面情報のみならず、工場内ノフ
ログラマブルコントローラ、ＣＮＣマシーン、ロボット
等の管理運用ができる。ＣＩＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｍａｎｕｆ”ａｃｔｕｒｉｎｇ　
）　ヘの展開をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム概略図。 第２図は従来の工場−管理事務所間のビデオ／ダーク伝
送システムの構成側図。 第３図は本発明で用いるトークンパシングブロードバン
ドバスのローカルエリアネットワークにおける物理的な
ハードウェア構成を示す図。 第４図は本発明で用いるヘッドエンドリモジュレークＨ
Ｅの構成図。 第５図は本発明で用いるチャンネルアロケーションの構
成側図。 １・・・・・・工場 ２・・・・・・管理事務所 ３　・・・・・・　テレビカメラ ４　川・・・°テレビモニタ ５　・・・・・・　Ａ　　端　　末 ６　・・・・・・　Ｂ　　端　　末 ７・・・・・・ロボット ８　・・・・・・　ブロードバンドケーブル９　山・・
・　ヘッドエンドリモジュレークＨＥ１１・・・・・・
　テレビモニタ １２・・・・・・　Ｖ　ＴＲ ｉ　３１０１１０．ＨＥ　ＭＡＰ　ＲＥＭＯＤ　（再変
調器）１４・・・・・・　ＨＥ　ＭＡＰ　ＲＥＭＯＤ　
（再変調器）１５・・・・・・　ＨＥ　ＭＡＰ　ＲＥＭ
ＯＤ　（再変調器）１６・・・・・・　ＰＣネットワー
クモデム（変復調器）１γ・・・・・・　ＴＶ　　ＭＯ
Ｄ（変調器）１８・・・・・・　ＴＶ　　ＤＥＭ（復調
器）１９・・・・・・　ネットワークモニタ２１〜２３
・・終　　　　端 ２７、、、、、、’ｒ’／　　ＭＯＤ ２８　、２９・・インクフェース ３０・・・・・・　゛トランクケーブル３１・・・・・
・　ドロップケーブル ３２・・・・・・　トランクカップリング３６、、、、
、、　　ＴＶ　　ＤＥＭ ３７・・・・・・インタフェース ３８・・・・・・スプリッタ ４０・・・・・・混　合冊 ４１・・・・・・分　配　器 ４２・・・・・・　双方向フィルタ ４３・・・・・・ア　ン　プ 発　　明　　者　　　　　　　　　津　　野　　浩　　
−松　　岡　　春　　治

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビデオおよびデータの伝送を取扱うローカルエリ
   アネットワークにおいて、データ信号に対しては、ひと
   つ又は複数の搬送波を与えてひとつ又は複数のＭＡＰチ
   ャンネルＤ＿１、Ｄ＿２・・・・を構成し、ビデオ信号
   に対してひとつの搬送波を与えてＣＡＴＶチャンネルＶ
   を構成し、パーソナルコンピュータのデータ信号に対し
   てひとつの搬送波を与えてＰＣネットワーク用データチ
   ャンネルを構成し、これら全ての信号を単一のブロード
   バンドケーブルに載せて伝送し、該ブロードバンドケー
   ブルから分岐接続される端末装置が発生するビデオのコ
   ントロール信号を含むデータを前記ブロードバンドケー
   ブルにおけるトークンパシングバスアクセス方式を用い
   、前記ローカルエリアネットワーク上の端末装置間で通
   信するようにした事を特徴とするビデオ／データ伝送シ
   ステム。
2. （２）前記ブロードバンドケーブルの一方端に位置し、
   前記トークンパシングバスアクセス方式をサポートする
   ヘッドエンド部において、ビデオテープ再生器を持ち、
   該ビデオテープ再生器からのビデオ信号を前記ブロード
   バンドに載せるか、又は前記ケーブルから分岐接続され
   る端末装置が発生するビデオを前記ブロードバンドに載
   せるかの切り換えを、前記ブロードバンド上の前記ビデ
   オのコントロール信号により、前記ヘッドエンド部のス
   イッチを駆動することにより実現することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載のビデオ／データ伝送シ
   ステム。