JP2010062650A

JP2010062650A - Video transmission system

Info

Publication number: JP2010062650A
Application number: JP2008223703A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishikawa; 博幸西川
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2010-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem of a video transmission system in the prior art that the movement is limited in a system where a television camera moves because two cables are required to be connected, i.e. an LAN cable is required for connection of an image/control signal and a trigger signal cable is required for connection of a trigger signal. <P>SOLUTION: In a video transmission system 10 where a television camera 1 and a video device 2 are connected by one LAN cable 3 and image data and control data are transmitted and received by the LAN cable 3, the video device 2 includes a superposition circuit 25 which superimposes a trigger signal on the image data and control data of the LAN cable 3, and the television camera 1 includes a separation circuit 17 which separates the trigger signal superimposed on the LAN cable 3 by means of the superposition circuit 25. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像伝送システムに係り、特にマシンビジョンに用いられるテレビジョンカメラと映像装置における、画像データ（映像信号）、制御データ、及びトリガ信号のやり取りを、１本の信号ケーブルで可能にした映像伝送システムに関する。 The present invention relates to a video transmission system, and in particular, a single signal cable enables exchange of image data (video signal), control data, and trigger signals between a television camera and a video device used for machine vision. The present invention relates to a video transmission system.

一般に、マシンビジョンシステムでは、製造ライン上の製造物検査などのタスクを実行するため、システムの所定のタイミングでベルトコンベア上の製造物を撮像するテレビジョンカメラが使用されている。 In general, in a machine vision system, a television camera that images a product on a belt conveyor at a predetermined timing of the system is used in order to execute a task such as a product inspection on a production line.

テレビジョンカメラ（撮像装置）と映像装置間は信号ケーブルで接続されており、この信号ケーブルを介し、テレビジョンカメラで撮像した画像データ（映像信号）が時分割多重方式により映像装置に送られ、映像装置は送られた画像データを基に各種検査のための処理を行い、またモニタに画像を表示していた。これらテレビジョンカメラと映像装置間の信号伝送に関する従来技術として特許文献１に挙げた特開２００７−２８５８８号公報がある。この従来技術ではIEEE 1394b規格の信号ケーブルを用いて映像伝送システムを構成している。 The television camera (imaging device) and the video device are connected by a signal cable. Via this signal cable, image data (video signal) captured by the television camera is sent to the video device by time division multiplexing, The video apparatus performs processing for various inspections based on the transmitted image data and displays an image on a monitor. Japanese Patent Laid-Open No. 2007-28588 cited in Patent Document 1 is known as a related art regarding signal transmission between the television camera and the video apparatus. In this prior art, a video transmission system is configured using an IEEE 1394b standard signal cable.

近年、画像、制御データに電源を重畳し、画像データの伝送、制御データの伝送、電源供給を一本の信号ケーブルで行う場合が多くなってきた。例えば、特開２００７−８８７１４号公報に開示されたカメラシステムがある。この場合、テレビジョンカメラと映像装置間の信号ケーブルにIEEE 802.3ab / af規格のケーブルが用いられる。IEEE 802.3ab / af規格は、例えば図６に示すように、テレビジョンカメラ５から映像装置６に伝送する画像データと、映像装置６からテレビジョンカメラ５に伝送する制御データ（以下画像データと制御データをまとめて記載するときは画像・制御データという）を、１番ピンのTRD+(0)と２番ピンのTRD−(0)、３番ピンのTRD+(1)と６番ピンのTRD−(1)、４番ピンのTRD+(2)と５番ピンのTRD−(2)、７番ピンのTRD+(3)と８番ピンのTRD−(3)で構成する４対８本の信号線によりシリアル信号を差動で双方向に１Gbpsで伝送し、更に、映像装置６からテレビジョンカメラ５に電源を供給するため、重畳回路６４でTRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)の画像・制御データに電源を重畳し、LANケーブル１本で画像・制御・電源を伝送する規格である。 In recent years, power has been superimposed on images and control data, and image data transmission, control data transmission, and power supply are often performed using a single signal cable. For example, there is a camera system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-88714. In this case, an IEEE 802.3ab / af standard cable is used as a signal cable between the television camera and the video apparatus. For example, as shown in FIG. 6, the IEEE 802.3ab / af standard includes image data transmitted from the television camera 5 to the video device 6, and control data transmitted from the video device 6 to the television camera 5 (hereinafter referred to as image data and control). (When data is described collectively, it is called image / control data) Pin 1 TRD + (0), Pin 2 TRD- (0), Pin 3 TRD + (1) and Pin 6 TRD- (1) 4 to 8 signals consisting of 4th pin TRD + (2), 5th pin TRD- (2), 7th pin TRD + (3) and 8th pin TRD- (3) In order to transmit serial signals differentially and bi-directionally at 1 Gbps through the lines, and to supply power from the video apparatus 6 to the television camera 5, TRD + (0), TRD− (0), TRD + ( This is a standard that superimposes power on the image and control data of 1) and TRD- (1), and transmits the image, control, and power with a single LAN cable.

ところで、マシンビジョンシステムでは、テレビジョンカメラ５と映像装置６の同期を取ったり、システムの所定のタイミングでテレビジョンカメラ５の露光を制御したりするためのトリガ信号が必要となるため、トリガ信号をLANケーブル７とは別のトリガ信号ケーブル８で接続している。テレビジョンカメラ５を制御している映像装置６は、上記所定のタイミングで製造物を撮像するために、テレビジョンカメラ５にトリガ信号を送り、テレビジョンカメラ５はこのトリガ信号をもとに露光を制御する。更にテレビジョンカメラ５の電源もこのLANケーブル７を介して映像装置６から供給される。 By the way, in the machine vision system, a trigger signal is required to synchronize the television camera 5 and the video device 6 or to control the exposure of the television camera 5 at a predetermined timing of the system. Are connected by a trigger signal cable 8 different from the LAN cable 7. The video device 6 controlling the television camera 5 sends a trigger signal to the television camera 5 in order to take an image of the product at the predetermined timing, and the television camera 5 performs exposure based on this trigger signal. To control. Furthermore, the power of the television camera 5 is also supplied from the video apparatus 6 via the LAN cable 7.

図６を参照して、従来技術の映像伝送システムについて更に説明する。
図６に示した従来技術の映像伝送システム５０は、テレビジョンカメラ５と映像装置６が、LANケーブル７及びトリガ信号ケーブル８とにより接続されている。 With reference to FIG. 6, the video transmission system of the prior art will be further described.
In the conventional video transmission system 50 shown in FIG. 6, the television camera 5 and the video device 6 are connected by a LAN cable 7 and a trigger signal cable 8.

テレビジョンカメラ５は、画像・制御データを処理する制御部５１、テレビジョンカメラ５に電源を供給する電源回路５２、映像装置６から入力されたトリガ信号を受信するトリガ信号受信回路５３、LANケーブル７から電源を分離する分離回路５４、５５を含んで構成されている。 The television camera 5 includes a control unit 51 that processes image / control data, a power supply circuit 52 that supplies power to the television camera 5, a trigger signal receiving circuit 53 that receives a trigger signal input from the video device 6, and a LAN cable. 7 includes separation circuits 54 and 55 for separating the power supply from the power supply 7.

映像装置６は、映像信号や制御信号を処理する制御部６１、映像装置６及びテレビジョンカメラ５に電源を供給する電源回路６２、テレビジョンカメラ５の撮像タイミングをコントロールするトリガ信号を発生するトリガ信号発生回路６３、LANケーブル７に電源を重畳する重畳回路６４を含んで構成されている。 The video device 6 includes a control unit 61 that processes video signals and control signals, a power supply circuit 62 that supplies power to the video device 6 and the television camera 5, and a trigger that generates a trigger signal that controls the imaging timing of the television camera 5. The signal generating circuit 63 and a superimposing circuit 64 for superimposing a power source on the LAN cable 7 are included.

LANケーブル７は、テレビジョンカメラ５の接栓５６と映像装置６の接栓６５により、テレビジョンカメラ５と映像装置６間を接続する。LANケーブル７信号配列は、図６の接栓５６と接栓６５に示してあるように、１番ピンがTRD+(0)、２番ピンがTRD−(0)、３番ピンがTRD+(1)、４番ピンがTRD+(2)、５番ピンがTRD−(2)、６番ピンがTRD−(1)、７番ピンがTRD+(3)、８番ピンがTRD−(3)となっている。 The LAN cable 7 connects the television camera 5 and the video device 6 by the plug 56 of the television camera 5 and the plug 65 of the video device 6. As shown in the plug 56 and the plug 65 in FIG. 6, the LAN cable 7 signal arrangement is TRD + (0) for pin 1, TRD- (0) for pin 2, and TRD + (1 for pin 3. ) Pin 4 is TRD + (2), Pin 5 is TRD- (2), Pin 6 is TRD- (1), Pin 7 is TRD + (3), Pin 8 is TRD- (3) It has become.

LANケーブル７は、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)が、図７に示されるように、それぞれツイストペア線で構成され、４対８本の信号線を有する信号ケーブルとなっている。このLANケーブル７はIEEE802.3ab/af規格に適合し、シリアル信号を差動で双方向に１Gbpsで伝送する能力を有し、更に、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)のペア線に電源を重畳して映像装置６からテレビジョンカメラ５に電力を供給することが可能である。なお、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)のペア線に電源を重畳する方式とすることもできる。 LAN cable 7 has TRD + (0) and TRD− (0), TRD + (1) and TRD− (1), TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD− (3) As shown in FIG. 7, each signal cable is composed of twisted pair wires and has 4 to 8 signal lines. This LAN cable 7 conforms to the IEEE802.3ab / af standard, has the ability to transmit serial signals differentially in both directions at 1 Gbps, and TRD + (0), TRD- (0), TRD + (1) It is possible to supply power from the video device 6 to the television camera 5 by superimposing power on the paired wires TRD- (1). Note that a power supply may be superposed on the pair wires of TRD + (2) and TRD− (2) and TRD + (3) and TRD− (3).

また、トリガ信号発生回路６３とトリガ信号受信回路５３はトリガ信号ケーブル８で接続されている。５７、６６はトリガ信号ケーブル８を接続する接栓である。 The trigger signal generating circuit 63 and the trigger signal receiving circuit 53 are connected by a trigger signal cable 8. 57 and 66 are plugs for connecting the trigger signal cable 8.

即ち、トリガ信号を伝送するトリガ信号ケーブル８は画像・制御データを伝送するLANケーブル７とは別に設けられ、テレビジョンカメラ５と映像装置６は２本の信号ケーブルで接続されている。 That is, the trigger signal cable 8 for transmitting the trigger signal is provided separately from the LAN cable 7 for transmitting the image / control data, and the television camera 5 and the video device 6 are connected by two signal cables.

トリガ信号発生回路６３で生成されるトリガ信号は、例えば図８のような０Vから５Vのパルス信号である。このトリガ信号はトリガ信号ケーブル８を経由して、テレビジョンカメラ５のトリガ信号受信回路５３に伝送される。トリガ信号を受信したテレビジョンカメラ５のトリガ信号受信回路５３はこのトリガ信号によりテレビジョンカメラ５の撮像タイミングをコントロールし、画像データを取得する。テレビジョンカメラ５は、撮像した画像データをLANケーブル７で映像装置６の制御部６１に画像伝送する。 The trigger signal generated by the trigger signal generation circuit 63 is a pulse signal of 0V to 5V as shown in FIG. 8, for example. This trigger signal is transmitted to the trigger signal receiving circuit 53 of the television camera 5 via the trigger signal cable 8. The trigger signal receiving circuit 53 of the television camera 5 that has received the trigger signal controls the imaging timing of the television camera 5 based on this trigger signal, and acquires image data. The television camera 5 transmits the captured image data to the control unit 61 of the video apparatus 6 via the LAN cable 7.

映像装置６からテレビジョンカメラ５に電源を供給するには、LANケーブル７の画像・制御データ信号(図９、図１０参照)に電源回路６２からの電源(図１１参照；図１１は４８Ｖの例を示す)を重畳させる。図９に画像・制御データ（TRD+）の信号を示す。また、図１０に画像・制御データ（TRD−）の信号を示す。重畳回路６４はTRD(0)（TRD+(0)とTRD−(0)のペア線）の画像・制御データに電源回路６２からの電源電圧(図１１参照；例えば直流電圧４８Ｖ)を重畳する部位であり、このときGND電位(図１２参照；直流電圧０Ｖ)は、TRD(1)（TRD+(1)とTRD−(1)のペア線）の画像・制御データ信号に重畳される。図１３は電源と画像・制御データ信号（TRD+）の重畳された波形を示している。図１４は電源と画像・制御データ信号（TRD−）の重畳された波形を示している。画像・制御データ（TRD+）と画像・制御データ（TRD−）は図９、図１０に示されるように差動信号となっている（図９の画像・制御データ信号（TRD+）信号に対し図１０の画像・制御データ信号（TRD−）信号は極性が反転したものとなっている）。図１３、図１４は画像・制御データ重畳に電源が重畳された結果の波形を示しており、電源の直流電圧４８Ｖに画像・制御データの信号波形が重畳されている様子がみてとれる。電源に重畳された図１４の画像・制御データ信号波形は、電源に重畳された図１３の画像・制御データ信号波形に対し、図９、図１０の画像・制御データと同様に極性が反転した差動信号となっている。テレビジョンカメラ５の分離回路５４、５５は、LANケーブル７に重畳された電源と画像・制御データを分離し、電源回路５２に電源を供給する。
特開２００７−２８５８８号公報特開２００７−８８７１４号公報 In order to supply power from the video apparatus 6 to the television camera 5, the image / control data signal (see FIGS. 9 and 10) of the LAN cable 7 is supplied with power from the power circuit 62 (see FIG. 11; FIG. Superimpose). FIG. 9 shows an image / control data (TRD +) signal. FIG. 10 shows a signal of image / control data (TRD-). The superimposing circuit 64 superimposes the power supply voltage (see FIG. 11; for example, DC voltage 48V) from the power supply circuit 62 on the image / control data of TRD (0) (TRD + (0) and TRD− (0) pair line). At this time, the GND potential (see FIG. 12; DC voltage 0 V) is superimposed on the image / control data signal of TRD (1) (TRD + (1) and TRD− (1) pair line). FIG. 13 shows a superimposed waveform of the power source and the image / control data signal (TRD +). FIG. 14 shows a waveform in which the power source and the image / control data signal (TRD-) are superimposed. The image / control data (TRD +) and the image / control data (TRD−) are differential signals as shown in FIGS. 9 and 10 (the image / control data signal (TRD +) signal in FIG. 10 image / control data signal (TRD-) signal is inverted in polarity). FIGS. 13 and 14 show waveforms as a result of superimposing the power source on the image / control data superposition, and it can be seen that the signal waveform of the image / control data is superimposed on the DC voltage 48V of the power source. The image / control data signal waveform of FIG. 14 superimposed on the power supply is inverted in polarity to the image / control data signal waveform of FIG. 13 superimposed on the power supply, similar to the image / control data of FIG. 9 and FIG. It is a differential signal. Separation circuits 54 and 55 of the television camera 5 separate the power superimposed on the LAN cable 7 from the image / control data and supply power to the power supply circuit 52.
JP 2007-28588 A JP 2007-88714 A

上記図６に示した従来技術では、画像/制御信号の接続にLANケーブル７と、トリガ信号の接続にトリガ信号ケーブル８との、２本のケーブルを接続する必要があり、テレビジョンカメラ５が動くシステム等では動きに制限が出る。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ケーブル本数を減らして、１本にし、更に、２ペア信号のどちらがトリガ信号になってもシステム構築を可能にすることにある。 In the prior art shown in FIG. 6, it is necessary to connect two cables, that is, a LAN cable 7 for connection of an image / control signal and a trigger signal cable 8 for connection of a trigger signal. There are restrictions on the movement of moving systems.
In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the number of cables to one, and to make it possible to construct a system regardless of which of two pair signals becomes a trigger signal.

本発明に係る発明の要旨は、テレビジョンカメラと映像装置との間を１本の信号ケーブルで接続し、画像データ及び制御データを前記信号ケーブルで送受信する映像伝送システムにおいて、前記映像装置は、前記信号ケーブルの画像データ及び制御データにトリガ信号を重畳させる重畳回路を備え、前記テレビジョンカメラは、前記重畳回路により前記信号ケーブルに重畳されたトリガ信号を分離する分離回路を備えたことを特徴とする映像伝送システムに存する。 The gist of the invention according to the present invention is a video transmission system in which a television camera and a video device are connected by a single signal cable, and image data and control data are transmitted and received by the signal cable. A superposition circuit that superimposes a trigger signal on the image data and control data of the signal cable is provided, and the television camera is provided with a separation circuit that separates the trigger signal superimposed on the signal cable by the superposition circuit. It exists in the video transmission system.

本発明によれば、ケーブルの接続本数を減らすことができ、それによってケーブル１本で接続が可能になるため、マシンビジョンに用いられるテレビジョンカメラが取り付けられることの多い可動部分と、映像装置が設置される非可動部分との間が開いたり狭まったりしても、問題なく撮像することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of cables to be connected, thereby enabling connection with a single cable. Therefore, a movable part that is often mounted with a television camera used for machine vision and a video device are provided. Even if the space between the non-movable part to be installed is widened or narrowed, the image can be taken without any problem.

次に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明による実施の形態の映像伝送システム１００の概要を示すものである。
映像伝送システム１００は映像装置１０２とテレビジョンカメラ（撮像装置）１０１が、LANケーブル１０３により接続されて構成されている。映像装置１０２は、制御部１０９、トリガ信号発生回路１０６、電源回路１０７、電源・トリガ信号重畳部１０８を含んで構成されている。ここで、制御部１０９は映像信号や制御信号を処理する制御部位である。また、トリガ信号発生回路１０６はテレビジョンカメラ１０１の撮像タイミングをコントロールするトリガ信号を発生する部位である。また、電源回路１０７は映像装置１０２に電源を供給すると共にLANケーブル１０３を通してテレビジョンカメラ１０１に電源を供給する部位である。電源・トリガ信号重畳部１０８は、電源とトリガ信号をテレビジョンカメラ１０１に伝送するために、LANケーブル１０３の画像・制御データに電源とトリガ信号を重畳させる部位である。１０４は映像部１０１とLANケーブル１０３を接続する接栓、１０５は映像装置１０２とLANケーブル１０３を接続する接栓である。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of a video transmission system 100 according to an embodiment of the present invention.
The video transmission system 100 includes a video device 102 and a television camera (imaging device) 101 connected by a LAN cable 103. The video apparatus 102 includes a control unit 109, a trigger signal generation circuit 106, a power supply circuit 107, and a power supply / trigger signal superimposing unit 108. Here, the control unit 109 is a control part that processes a video signal and a control signal. The trigger signal generation circuit 106 is a part that generates a trigger signal for controlling the imaging timing of the television camera 101. A power supply circuit 107 is a part that supplies power to the video apparatus 102 and also supplies power to the television camera 101 through the LAN cable 103. The power source / trigger signal superimposing unit 108 is a part that superimposes the power source and the trigger signal on the image / control data of the LAN cable 103 in order to transmit the power source and the trigger signal to the television camera 101. A plug 104 connects the video unit 101 and the LAN cable 103, and a plug 105 connects the video device 102 and the LAN cable 103.

本発明は、従来の電源重畳に使用していない２対、例えばTRD0（TRD+(0)とTRD−(0)のペア線）とTRD1（TRD+(1)とTRD−(1)のペア線）に電源重畳している場合はTRD2（TRD+(2)とTRD−(2)のペア線）とTRD3（TRD+(3)とTRD−(3)のペア線）にトリガ信号を重畳し、TRD2とTRD3に電源重畳している場合はTRD0とTRD1にトリガ信号を重畳し、画像・制御データと電源およびトリガ信号を１本のLANケーブル１０３で伝送することを特徴とする。 In the present invention, two pairs not used for conventional power supply superposition, for example, TRD0 (TRD + (0) and TRD- (0) pair wire) and TRD1 (TRD + (1) and TRD- (1) pair wire) When the power is superimposed on TRD2 (TRD + (2) and TRD- (2) pair wire) and TRD3 (TRD + (3) and TRD- (3) pair wire) When power is superimposed on TRD3, a trigger signal is superimposed on TRD0 and TRD1, and image / control data, power, and trigger signal are transmitted by a single LAN cable 103.

（実施の形態）
以下、図２を参照して、本発明の実施の形態の映像伝送システム１０について更に詳細に説明する。
テレビジョンカメラ１は、映像装置２と、LANケーブル３により接続されている。 (Embodiment)
Hereinafter, the video transmission system 10 according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
The television camera 1 is connected to the video device 2 by a LAN cable 3.

テレビジョンカメラ１は、画像・制御データを処理する制御部１１、映像装置２から受電しテレビジョンカメラ１に電源を供給する電源回路１２、映像装置２から入力されたトリガ信号を受信するトリガ信号受信回路１３、電源またはトリガ信号が重畳された画像・制御データ信号から、電源またはトリガ信号を分離する分離回路１６、１７を含んで構成されている。 The television camera 1 includes a control unit 11 that processes image / control data, a power supply circuit 12 that receives power from the video device 2 and supplies power to the television camera 1, and a trigger signal that receives a trigger signal input from the video device 2. The receiving circuit 13 includes separation circuits 16 and 17 for separating the power supply or trigger signal from the image / control data signal on which the power supply or trigger signal is superimposed.

映像装置２は、映像信号や制御信号を処理する制御部２１、電源を供給する電源回路２２、テレビジョンカメラ１の撮像タイミングをコントロールするトリガ信号を発生するトリガ信号発生回路２３、画像・制御データ信号に電源を重畳する重畳回路２４、画像・制御データ信号にトリガ信号を重畳する重畳回路２５を含んで構成されている。 The video apparatus 2 includes a control unit 21 that processes video signals and control signals, a power supply circuit 22 that supplies power, a trigger signal generation circuit 23 that generates a trigger signal for controlling the imaging timing of the television camera 1, and image / control data. The superimposing circuit 24 superimposes a power source on the signal and the superimposing circuit 25 superimposes a trigger signal on the image / control data signal.

LANケーブル３は、テレビジョンカメラ１の接栓１８と映像装置２の接栓２６により、テレビジョンカメラ１と映像装置２間を接続する。 The LAN cable 3 connects the television camera 1 and the video apparatus 2 by the plug 18 of the television camera 1 and the plug 26 of the video apparatus 2.

LANケーブル３は、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)が、図７に示されるように、それぞれツイストペア線で構成され、４対８本の信号線を有する信号ケーブルとなっている。このLANケーブル３はIEEE802.3ab/af規格に適合し、シリアル信号を差動で双方向に１Gbpsで伝送する能力を有し、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)のペア線に電源を重畳して映像装置２からテレビジョンカメラ１に電力を供給し、更に、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)のペア線にトリガ信号を重畳することが可能である。なお、後述するようにTRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)のペア線に電源を重畳し、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)のペア線にトリガ信号を重畳する方式とすることもできる。 LAN cable 3 has TRD + (0) and TRD− (0), TRD + (1) and TRD− (1), TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD− (3) As shown in FIG. 7, each signal cable is composed of twisted pair wires and has 4 to 8 signal lines. This LAN cable 3 conforms to the IEEE802.3ab / af standard and has the ability to transmit serial signals differentially and bidirectionally at 1 Gbps, TRD + (0) and TRD- (0), TRD + (1) and TRD -Power is supplied to the television camera 1 from the video device 2 by superimposing the power source on the pair wire of (1), and TRD + (2) and TRD- (2), TRD + (3) and TRD- (3) It is possible to superimpose a trigger signal on the pair wires. As described later, power is superimposed on the pair of TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD− (3), and TRD + (0), TRD− (0), TRD + (1 ) And TRD- (1) pair line can also be used.

テレビジョンカメラ１から映像装置２に伝送する画像データと、映像装置２からテレビジョンカメラ１に伝送する制御データを、１番ピンのTRD+(0)と２番ピンのTRD−(0)、３番ピンのTRD+(1)と６番ピンのTRD−(1)、４番ピンのTRD+(2)と５番ピンのTRD−(2)、７番ピンのTRD+(3)と８番ピンのTRD−(3)で構成する４対８本の信号線によりシリアル信号を差動で双方向に１Gbpsで伝送する。 The image data transmitted from the television camera 1 to the video device 2 and the control data transmitted from the video device 2 to the television camera 1 are the TRD + (0) of the 1st pin and TRD− (0) of the 2nd pin. Pins TRD + (1), Pin 6 TRD- (1), Pin 4 TRD + (2), Pin 5 TRD- (2), Pin 7 TRD + (3) and Pin 8 Serial signals are differentially transmitted bidirectionally at 1 Gbps by 4 to 8 signal lines formed by TRD- (3).

図２のように、映像装置２からテレビジョンカメラ１に電源を供給するために重畳回路２４でTRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)の画像・制御データに電源を重畳するシステムの場合は、電源供給に使用していない４番ピンのTRD+(2)と５番ピンのTRD−(2)、７番ピンのTRD+(3)と８番ピンのTRD−(3)を使用して、重畳回路２５で画像・制御データにトリガ信号発生回路２３からのトリガ信号を重畳する。 As shown in FIG. 2, in order to supply power from the video apparatus 2 to the television camera 1, the superimposing circuit 24 performs image / control of TRD + (0) and TRD− (0), TRD + (1) and TRD− (1). In the case of a system in which power is superimposed on data, the 4th pin TRD + (2) and 5th pin TRD- (2), 7th pin TRD + (3) and 8th pin are not used for power supply. Using TRD- (3), the superposition circuit 25 superimposes the trigger signal from the trigger signal generation circuit 23 on the image / control data.

重畳回路２４はTRD(0)（TRD+(0)とTRD−(0)のペア線）の画像・制御データに電源回路２２からの電源(図１１参照；例えば直流電圧４８Ｖ)を重畳する部位であり、このときGND電位(図１２参照；直流電圧０Ｖ)は、TRD(1)（TRD+(1)とTRD−(1)のペア線）の画像・制御データ信号に重畳される。 The superimposing circuit 24 superimposes the power (see FIG. 11; for example, DC voltage 48V) from the power circuit 22 on the image / control data of TRD (0) (TRD + (0) and TRD− (0) pair line). Yes, at this time, the GND potential (see FIG. 12; DC voltage 0 V) is superimposed on the image / control data signal of TRD (1) (pair line of TRD + (1) and TRD− (1)).

重畳回路２５はTRD(2)（TRD+(2)とTRD−(2)のペア線）の画像・制御データ（図９、図１０参照）にトリガ信号発生回路２３からのトリガ信号を重畳する部位である。トリガ信号発生回路２３で生成されるトリガ信号は、例えば図８のような０Vか５Vのパルス信号である。このトリガ信号は重畳回路２５で画像・制御データに重畳され、図３、図４に示したような信号波形となる。図３はトリガ信号と画像・制御データ(TRD+)を重畳した後の信号波形を示している。また、図４はトリガ信号と画像・制御データ(TRD−)を重畳した後の信号波形を示している。図３、図４からトリガ信号に画像・制御データの信号波形が重畳されている様子がみてとれる。電源に重畳された図４の画像・制御データ信号波形は、電源に重畳された図３の画像・制御データ信号波形に対し、図９、図１０の画像・制御データと同様に極性が反転した差動信号となっている。 The superimposing circuit 25 superimposes the trigger signal from the trigger signal generating circuit 23 on the image / control data (see FIGS. 9 and 10) of TRD (2) (TRD + (2) and TRD− (2) pair line). It is. The trigger signal generated by the trigger signal generation circuit 23 is, for example, a 0V or 5V pulse signal as shown in FIG. This trigger signal is superimposed on the image / control data by the superimposing circuit 25, resulting in signal waveforms as shown in FIGS. FIG. 3 shows a signal waveform after the trigger signal and the image / control data (TRD +) are superimposed. FIG. 4 shows a signal waveform after the trigger signal and the image / control data (TRD-) are superimposed. 3 and 4, it can be seen that the signal waveform of the image / control data is superimposed on the trigger signal. The image / control data signal waveform of FIG. 4 superimposed on the power supply is inverted in polarity to the image / control data signal waveform of FIG. 3 superimposed on the power supply, similar to the image / control data of FIG. 9 and FIG. It is a differential signal.

テレビジョンカメラ１の分離回路１６は、LANケーブル３に重畳された電源と画像・制御データを分離し、選択回路１４を介して電源回路１２に電源を供給する。また、テレビジョンカメラ１の分離回路１７は、LANケーブル３に重畳されたトリガ信号と画像・制御データを分離し、減算回路１５を介してトリガ信号受信回路１３にトリガ信号を供給する。 The separation circuit 16 of the television camera 1 separates the power superimposed on the LAN cable 3 and the image / control data, and supplies the power to the power circuit 12 via the selection circuit 14. The separation circuit 17 of the television camera 1 separates the trigger signal superimposed on the LAN cable 3 and the image / control data, and supplies the trigger signal to the trigger signal reception circuit 13 via the subtraction circuit 15.

図２ではTRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)のペア線に電源を重畳し、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)のペア線にトリガ信号を重畳する方式としたが、図５に示した映像伝送システム２０のように、TRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)のペア線に電源を重畳し、TRD+(0)とTRD−(0)、TRD+(1)とTRD−(1)のペア線にトリガ信号を重畳する方式とすることもできる。この場合は、重畳回路４５でTRD+(2)とTRD−(2)、TRD+(3)とTRD−(3)の画像・制御データに電源を重畳し、電源供給に使用していない１番ピンのTRD+(0)と２番ピンのTRD+(0)、３番ピンのTRD+(1)と６番ピンのTRD−(1)を使用して、重畳回路４４で画像・制御データにトリガ信号発生回路４２からのトリガ信号を重畳する。 In Figure 2, power is superimposed on the pair of TRD + (0) and TRD− (0), TRD + (1) and TRD− (1), and TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD + Although the trigger signal is superposed on the pair line − (3), as in the video transmission system 20 shown in FIG. 5, TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD− ( It is also possible to superimpose the power supply on the pair line 3) and superimpose the trigger signal on the pair line TRD + (0) and TRD− (0), TRD + (1) and TRD− (1). In this case, the superimposing circuit 45 superimposes power on the image / control data of TRD + (2) and TRD− (2), TRD + (3) and TRD− (3), and is the first pin not used for power supply TRD + (0), 2nd pin TRD + (0), 3rd pin TRD + (1) and 6th pin TRD- (1) are used to generate a trigger signal for image / control data in superimposing circuit 44 The trigger signal from the circuit 42 is superimposed.

テレビジョンカメラ１側では、図２、図５どちらの電源供給方式であっても、分離回路１６で１番ピンのTRD+(0)と２番ピンのTRD−(0)、３番ピンのTRD+(1)と６番ピンのTRD−(1)から画像・制御データと電源もしくはトリガ信号を分離し、分離回路１７で４番ピンのTRD+(2)と５番ピンのTRD−(2)、７番ピンのTRD+(3)と８番ピンのTRD−(3)から画像・制御データと電源もしくはトリガ信号を分離した後、選択回路１４でTRD+(0)、TRD−(0)、TRD+(1)、TRD−(1)とTRD+(2)、TRD−(2)、TRD+(3)、TRD−(3)からの分離信号を比較し電圧の高いほうを出力する。電源は４８V、トリガ信号は０Vか５Vの為、選択回路１４の出力は４８Vと電圧の高い電源が選択され電源回路１２に供給される。 On the television camera 1 side, regardless of the power supply method of FIG. 2 or FIG. 5, the separation circuit 16 uses the pin 1 TRD + (0), the pin 2 TRD− (0), and the pin 3 TRD +. The image / control data and the power supply or trigger signal are separated from TRD- (1) of (1) and 6th pin, and TRD + (2) of 4th pin and TRD- (2) of 5th pin in separation circuit 17 After separating image / control data and power supply or trigger signal from TRD + (3) at pin 7 and TRD− (3) at pin 8, TRD + (0), TRD− (0), TRD + ( 1) Compare the separated signals from TRD- (1) and TRD + (2), TRD- (2), TRD + (3), TRD- (3) and output the higher voltage. Since the power supply is 48V and the trigger signal is 0V or 5V, a power supply having a high voltage of 48V is selected as the output of the selection circuit 14 and supplied to the power supply circuit 12.

一方、減算回路１５では、TRD+(0)、TRD−(0)、TRD+(1)、TRD−(1)の分離信号とTRD+(2)、TRD−(2)、TRD+(3)、TRD−(3)の分離信号とを比較し、両信号の差をトリガ信号としてトリガ信号受信回路１３に出力する。このためトリガ信号は、トリガ信号が０Vであれば電源４８Vとの差である４８Vを、トリガ信号が５Vであれば電源４８Vとの差である４３Vを出力し、ハイレベル４８V、ローレベル４３Vでトリガ信号の判定が可能となる。 On the other hand, in the subtracting circuit 15, the separated signals of TRD + (0), TRD− (0), TRD + (1), TRD− (1) and TRD + (2), TRD− (2), TRD + (3), TRD− The separated signal of (3) is compared, and the difference between the two signals is output to the trigger signal receiving circuit 13 as a trigger signal. Therefore, if the trigger signal is 0V, the trigger signal is 48V which is the difference from the power supply 48V, and if the trigger signal is 5V, the difference is 43V which is the difference from the power supply 48V. The trigger signal can be determined.

以上のようにテレビジョンカメラ１と映像装置２の画像・制御データに電源とトリガ信号を重畳することにより、映像信号、制御信号、電源、トリガ信号がLANケーブル１本で接続が可能になる。 As described above, by superimposing the power source and the trigger signal on the image / control data of the television camera 1 and the video apparatus 2, the video signal, the control signal, the power source, and the trigger signal can be connected with one LAN cable.

以上、上記実施の形態からその特徴を下に纏める。
（１）上記実施の形態の映像伝送システムは、テレビジョンカメラと映像装置との間を１本の信号ケーブルで接続し、画像データ及び制御データを前記信号ケーブルで送受信する映像伝送システムにおいて、前記映像装置は、前記信号ケーブルの画像データ及び制御データにトリガ信号を重畳させる第１の重畳回路を備え、前記テレビジョンカメラは、前記重畳回路により前記信号ケーブルに重畳されたトリガ信号を分離する第１の分離回路を備えたことを特徴とする。
（２）上記実施の形態の映像伝送システムは、上記（１）において、前記映像装置が前記信号ケーブルの画像データ及び制御データに電源を重畳させる第２の重畳回路を備え、前記テレビジョンカメラが前記重畳回路により前記信号ケーブルに重畳された電源を分離する第２の分離回路を備えたことを特徴とする。
（３）上記実施の形態の映像伝送システムは、上記（２）において、前記トリガ信号が前記電源が重畳されない前記信号ケーブルの信号線に重畳されることを特徴とする。
（４）上記実施の形態の映像伝送システムは、上記（２）または上記（３）のいずれかにおいて、前記トリガ信号の電圧と前記電源の電圧を異ならしめ、前記第１の分離回路と前記第２の分離回路の出力を比較して前記電源の電圧を判定し、前記電源の電圧を出力していると判定された分離回路からの出力を電源回路に出力することを特徴とする。
（５）上記実施の形態の映像伝送システムは、上記（２）から上記（４）のいずれかにおいて、前記トリガ信号の電圧と前記電源の電圧を異ならしめ、前記第１の分離回路と前記第２の分離回路の出力を減算してトリガ信号を検出し、該検出されたトリガ信号をトリガ信号受信回路に出力することを特徴とする。 The characteristics are summarized below from the above embodiment.
(1) In the video transmission system according to the above embodiment, the television camera and the video apparatus are connected by a single signal cable, and image data and control data are transmitted and received by the signal cable. The video apparatus includes a first superimposing circuit that superimposes a trigger signal on the image data and control data of the signal cable, and the television camera separates the trigger signal superimposed on the signal cable by the superimposing circuit. 1 separation circuit.
(2) In the video transmission system according to the above embodiment, in the above (1), the video device includes a second superimposing circuit that superimposes power on the image data and control data of the signal cable, and the television camera includes: A second separation circuit for separating the power source superimposed on the signal cable by the superposition circuit is provided.
(3) The video transmission system according to the above embodiment is characterized in that, in the above (2), the trigger signal is superimposed on a signal line of the signal cable on which the power source is not superimposed.
(4) In the video transmission system according to the above embodiment, the voltage of the trigger signal and the voltage of the power source are different from each other in (2) or (3), and the first separation circuit and the first The outputs of the two separation circuits are compared to determine the voltage of the power supply, and the output from the separation circuit determined to be outputting the power supply voltage is output to the power supply circuit.
(5) In the video transmission system according to the above embodiment, in any one of (2) to (4), the voltage of the trigger signal and the voltage of the power supply are different from each other, and the first separation circuit and the first The trigger signal is detected by subtracting the outputs of the two separation circuits, and the detected trigger signal is output to the trigger signal receiving circuit.

以上、実施の形態により具体的に説明したが、上記実施の形態は例示であり、本発明がこれらに限定されないことは勿論である。例えば、上記実施の形態ではテレビジョンカメラ１と映像装置２の間で画像・制御データを送受信するためにIEEE 802.3ab / af規格に適合したLANケーブルを使用したが、画像・制御データに電源やトリガ信号を重畳することが可能なものであれば、IEEE 802.3ab / af規格に適合したLANケーブルには限定されない。また、信号ケーブルの信号本数は、画像・制御データに電源やトリガ信号を重畳することが可能なものであれば４対８本に限定されない。 Although the embodiments have been specifically described above, the above embodiments are merely examples, and the present invention is of course not limited thereto. For example, in the above-described embodiment, a LAN cable conforming to the IEEE 802.3ab / af standard is used to transmit and receive image / control data between the television camera 1 and the video apparatus 2; As long as the trigger signal can be superimposed, it is not limited to a LAN cable conforming to the IEEE 802.3ab / af standard. Further, the number of signals of the signal cable is not limited to 4 to 8 as long as the power source and the trigger signal can be superimposed on the image / control data.

本発明は、マシンビジョンシステム以外の映像伝送システムにも広く利用できる。 The present invention can be widely used in video transmission systems other than machine vision systems.

本発明の映像伝送システムの概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the video transmission system of this invention. 本発明による実施の形態の、映像伝送システムの一構成を示す図である。It is a figure which shows one structure of the video transmission system of embodiment by this invention. 本発明による実施の形態の、トリガ信号と画像・制御データ（TRD+）が重畳された信号を示す図である。It is a figure which shows the signal with which the trigger signal and image and control data (TRD +) were superimposed by embodiment of this invention. 本発明による実施の形態の、トリガ信号と画像・制御データ（TRD-）が重畳された信号を示す図である。It is a figure which shows the signal with which the trigger signal and image and control data (TRD-) were superimposed by embodiment of this invention. 本発明による実施の形態の、映像伝送システムの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the video transmission system of embodiment by this invention. 従来技術による映像伝送システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the video transmission system by a prior art. LANケーブルの配線構造を説明する図である。It is a figure explaining the wiring structure of a LAN cable. トリガ信号を説明する図である。It is a figure explaining a trigger signal. 画像・制御データ（TRD+）を説明する図である。It is a figure explaining image * control data (TRD +). 画像・制御データ（TRD-）を説明する図である。It is a figure explaining image * control data (TRD-). 電源の信号を説明する図である。It is a figure explaining the signal of a power supply. 電源のＧＮＤ信号を説明する図である。It is a figure explaining the GND signal of a power supply. 電源と画像・制御データ（TRD+）が重畳された信号を示す図である。It is a figure which shows the signal with which the power supply and the image and control data (TRD +) were superimposed. 電源信号と画像・制御データ（TRD-）が重畳された信号を示す図である。It is a figure which shows the signal with which the power signal and the image and control data (TRD-) were superimposed.

符号の説明Explanation of symbols

１、５、１０１・・・テレビジョンカメラ（撮像装置）
２、４、６、１０２・・・映像装置
３、４、７、１０３・・・LANケーブル
８・・・トリガ信号ケーブル
１０、２０、５０、１００・・・映像伝送システム
１１、２１、４１、５１、６１、１０９・・・制御部
１２、２２、４３、５２、６２、１０７・・・電源回路
１３，５３・・・トリガ信号受信回路
１４・・・選択回路
１５・・・減算回路
１６、１７、５４、５５・・・分離回路
１８、２６、４６、５６、５７、６５、６６、１０４、１０５・・・接栓
２３、４２、６３、１０６・・・トリガ信号発生回路
２４、２５、４４、４５、６４・・・重畳回路
１０８・・・電源・トリガ信号重畳部 1, 5, 101... Television camera (imaging device)
2, 4, 6, 102 ... Video devices 3, 4, 7, 103 ... LAN cable 8 ... Trigger signal cables 10, 20, 50, 100 ... Video transmission systems 11, 21, 41, 51, 61, 109... Control units 12, 22, 43, 52, 62, 107... Power circuit 13, 53... Trigger signal receiving circuit 14. 17, 54, 55... Separation circuits 18, 26, 46, 56, 57, 65, 66, 104, 105 ... Plugs 23, 42, 63, 106 ... Trigger signal generation circuits 24, 25, 44, 45, 64 ... Superimposition circuit 108 ... Power supply / trigger signal superimposition unit

Claims

テレビジョンカメラと映像装置との間を１本の信号ケーブルで接続し、画像データ及び制御データを前記信号ケーブルで送受信する映像伝送システムにおいて、
前記映像装置は、前記信号ケーブルの画像データ及び制御データにトリガ信号を重畳させる重畳回路を備え、
前記テレビジョンカメラは、前記重畳回路により前記信号ケーブルに重畳されたトリガ信号を分離する分離回路を備えたことを特徴とする映像伝送システム。 In a video transmission system in which a television camera and a video device are connected by a single signal cable, and image data and control data are transmitted and received by the signal cable.
The video device includes a superimposing circuit that superimposes a trigger signal on the image data and control data of the signal cable,
The video transmission system, wherein the television camera includes a separation circuit that separates a trigger signal superimposed on the signal cable by the superposition circuit.