JP2013074383A - Position determination system, position determination device, network device, and position determination method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ネットワークに接続されているネットワーク装置の接続位置を判定する位置判定システム、位置判定装置、ネットワーク装置および位置判定方法に関するものである。 The present invention relates to a position determination system, a position determination apparatus, a network apparatus, and a position determination method for determining a connection position of a network apparatus connected to a network.
近年では、複数の装置がネットワークにより接続され、より複雑・高度な機能を実現するシステムが多く見られるようになっている。このようなシステムの中には、各装置が物理的に何処にどのような順番で接続されているのかを知ることが必要であったり、有用な情報となったりするものがある。この際、各装置の接続位置(距離や接続順序)を知るには、一般的に人の目による確認により行われている。 In recent years, there are many systems in which a plurality of devices are connected by a network to realize more complicated and advanced functions. Some of these systems require knowing where each device is physically connected and in what order, or may be useful information. At this time, in order to know the connection position (distance and connection order) of each device, it is generally performed by human confirmation.
また、人手を使わずにネットワーク中の装置の接続位置を測定する方法として、例えば、パケットの送受にかかる時間から測定する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に開示された方法では、まず、管理装置から状態監視要求パケットを他の装置に送出し、状態監視要求パケットを受信した他の装置は応答パケットを管理装置に返信する。そして、管理装置にて、状態監視要求パケットの送出時刻と応答パケットの受信時刻の差に基づいて管理装置から他の装置までの距離を算出することで、ネットワーク構成情報を得ている。
Further, as a method for measuring the connection position of a device in a network without using human hands, for example, a method for measuring from the time taken to send and receive a packet is known (see, for example, Patent Document 1). In the method disclosed in
しかしながら、人の目で各装置の接続位置を調べる方法では、時間も手間もかかり効率が悪いという課題がある。また、一目で見渡せるようなネットワークであればよいが、数十〜千mを超えるネットワークでは装置間のケーブル長を測ることは容易ではない。また、ビルや工場などに既設のネットワークの場合には、配線は壁や天井に埋め込まれ、直接見ることができない場合もあり、このようなネットワークでは接続位置を調べることができないという課題がある。 However, the method of examining the connection position of each device with human eyes has a problem that it takes time and effort and is inefficient. In addition, any network that can be seen at a glance may be used, but it is not easy to measure the cable length between devices in a network that exceeds several tens to 1,000 m. In addition, in the case of an existing network in a building or factory, the wiring is embedded in a wall or ceiling and may not be directly visible, and there is a problem that the connection position cannot be checked in such a network.
また、特許文献1に開示されたパケットのやり取りによる応答時間で距離を測定する方法では、装置内で応答パケットを生成するために要する処理時間を考慮する必要がある。そのため、この処理時間が未知であったり、正確にわからない場合は、正確な距離がわからないという課題がある。また、一般にパケットの送受信処理は装置の動作クロック単位で行われるため、小規模なネットワークの場合には、パケットの応答時間に差が観測できないことが予想され、この場合も正確な位置の判定が行えないという課題がある。
Further, in the method of measuring distance by response time by exchanging packets disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、人手による作業を不要とし、短時間で正確にネットワーク中の複数の装置の位置関係を判定する位置判定システム、位置判定装置、ネットワーク装置および位置判定方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and eliminates the need for manual work, and a position determination system and position determination apparatus that accurately determine the positional relationship of a plurality of devices in a network in a short time. An object of the present invention is to provide a network device and a position determination method.
この発明に係る位置判定システムは、伝送線路を介して接続された複数のネットワーク装置と、伝送線路を介して一端に接続され、各ネットワーク装置の接続位置を判定する位置判定装置とを備え、ネットワーク装置は、伝送線路との接続関係を切り替えることでインピーダンスの不連続点を発生させるスイッチを備え、位置判定装置は、ネットワーク装置に対して、スイッチを切り替えて不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、切替指示部の指示に従ってネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、伝送線路に信号を送出して不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部とを備えたものである。 A position determination system according to the present invention includes a plurality of network devices connected via a transmission line, and a position determination device connected to one end via a transmission line to determine a connection position of each network device. The device includes a switch that generates a discontinuity of impedance by switching the connection relationship with the transmission line, and the position determination device instructs the network device to switch the switch and generate the discontinuity for a certain period. From the time when the reflected wave from the discontinuous point arrives after sending a signal to the transmission line during the period when the network device switches the switch according to the instruction of the switching instruction unit Based on the distance measurement unit that measures the distance to the network device and the distance to each network device measured by the distance measurement unit. There are, in which a determining order determination unit connection order of each of the network devices.
また、この発明に係る位置判定システムは、伝送線路を介して直列に接続された複数のネットワーク装置と、伝送線路を介して任意の位置に接続され、各ネットワーク装置の接続位置を判定する位置判定装置とを備え、ネットワーク装置は、伝送線路との接続関係を切り替えることで、インピーダンスの不連続点を発生させる機能と、位置判定装置側とは反対側に接続されたネットワーク装置と当該位置判定装置との通信を不能にさせる機能を有するスイッチを備え、位置判定装置は、ネットワーク装置に対して、スイッチを切り替えて不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、切替指示部の指示に従ってネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、伝送線路に信号を送出して不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、距離測定部により距離が測定された各ネットワーク装置のうち、距離が最も近いネットワーク装置に対して、スイッチを切り替えて自機側とは反対側に接続されたネットワーク装置との通信を一定期間不能にさせる指示を行う第2切替指示部と、第2切替指示部の指示に従ってネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、自機と各ネットワーク装置との通信可否を確認する通信可否確認部と、距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離および通信可否確認部により確認された各ネットワーク装置との通信可否に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部とを備えたものである。 Moreover, the position determination system according to the present invention includes a plurality of network devices connected in series via a transmission line and a position determination that is connected to an arbitrary position via a transmission line and determines a connection position of each network device. A network device connected to the opposite side of the position determination device side and the function of generating a discontinuity of impedance by switching the connection relationship with the transmission line, and the position determination device The position determination device includes a switch instruction unit that instructs the network device to switch the switch to generate a discontinuous point for a certain period of time, and an instruction from the switch instruction unit. Until the reflected wave from the discontinuity arrives while sending the signal to the transmission line From the time, the distance measurement unit that measures the distance from its own device to the network device, and among the network devices whose distances are measured by the distance measurement unit, the network device with the closest distance is switched to A second switching instruction unit for instructing to disable communication with a network device connected to the opposite side to the machine side for a certain period of time, and a period in which the network device switches the switch according to the instruction of the second switching instruction unit, Based on the communication availability confirmation unit for confirming whether communication is possible between the own device and each network device, the distance to each network device measured by the distance measurement unit, and the availability of communication with each network device confirmed by the communication availability confirmation unit And an order determination unit for determining the connection order of the network devices.
この発明によれば、上記のように構成したので、人手による作業が不要となり、短時間で正確にネットワーク中の複数の装置の位置関係を判定することができる。そのため、多数の装置が接続されている数十〜千mを超える大規模なネットワークや、ビルや工場などで既設の配線が壁や天井に埋め込まれて接続状況を目視できないネットワークであっても、接続されている装置の接続位置関係を自動的かつ正確に調べることができる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, the operation | work by a hand becomes unnecessary and it can determine the positional relationship of the some apparatus in a network correctly in a short time. Therefore, even if it is a large-scale network over tens of thousands to 1000 meters to which many devices are connected, or a network in which existing wiring is embedded in a wall or ceiling in a building or factory, etc. It is possible to automatically and accurately check the connection position relationship of connected devices.
以下、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。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る位置判定システムの構成の一例を示す図である。
位置判定システムは、図1に示すように、伝送線路1、複数のネットワーク装置2a〜2f(以下、特に区別する必要がない場合には単にネットワーク装置2と称す)および位置判定装置3から構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a diagram showing an example of the configuration of a position determination system according to
As shown in FIG. 1, the position determination system includes a
伝送線路1は、複数の装置(各ネットワーク装置2および位置判定装置3)を接続するものである。この伝送線路1としては、一般には基板上のプリント配線やケーブル等が用いられる。
ネットワーク装置2は、伝送線路1を介してネットワークに接続され、他のネットワーク装置2との間で通信を行うものである。
The
The
位置判定装置3は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置2の接続位置(位置判定装置3からの距離・接続順序)を判定するものである。
なお、位置判定装置3はネットワークの一端に接続されるものとし、ネットワーク装置2はどこに接続されていてもよい。
The
The
次に、ネットワーク装置2の構成について、図2を参照しながら説明を行う。
ネットワーク装置2は、図2に示すように、I/F21、スイッチ22、通信処理部23およびスイッチ制御部24から構成されている。なお、各ネットワーク装置2は、それぞれ固有の識別ID(不図示)を保持している。
Next, the configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
I/F21は、伝送線路1とネットワーク装置2とを接続するものであり、コネクタや端子台などから構成される。
スイッチ22は、伝送線路1を通信処理部23またはGNDに接続させるものである。このスイッチ22を用いてネットワーク装置2と伝送線路1との接続関係を切り替えることで、インピーダンスの不連続点を発生させる。
通信処理部23は、I/F21およびスイッチ22を介して伝送線路1から伝送された信号を処理するものである。
スイッチ制御部24は、通信処理部23からの指示に従い、スイッチ22の接続切替を制御するものである。
The I / F 21 connects the
The
The
The
次に、位置判定装置3の構成について、図3を参照しながら説明を行う。
位置判定装置3は、図3に示すように、I/F31、通信処理部32、位置判定制御部33および距離測定部34から構成されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
I/F31は、伝送線路1と位置判定装置3とを接続するものであり、コネクタや端子台などから構成される。
通信処理部32は、I/F31を介して伝送線路1から伝送された信号や、位置判定制御部33からの信号を処理するものである。
位置判定制御部33は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置2の接続位置を判定するものである。
距離測定部34は、位置判定制御部33からの指示に従い、位置判定装置3からネットワークに接続されている各ネットワーク装置2までの距離を測定するものである。
The I / F 31 connects the
The
The position
The
次に、位置判定制御部33の構成について、図4を参照しながら説明を行う。
位置判定制御部33は、図4に示すように、選択部331、切替指示部332、測定指示部333、格納部334および順序判定部335から構成されている。
Next, the configuration of the position
As illustrated in FIG. 4, the position
選択部331は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置2のうち、距離測定が行われていない任意のネットワーク装置2を1台選択するものである。
切替指示部332は、選択部331により測定対象として選択されたネットワーク装置2のスイッチ制御部24に対して、スイッチ22の接続切替により伝送線路1を一定期間短絡させる指示を行うものである。
The
The switching
測定指示部333は、距離測定部34に対して、切替指示部332による指示に従って測定対象のネットワーク装置2が伝送線路1を短絡させている期間に、位置判定装置3から伝送線路1の短絡位置までの距離を測定することで、位置判定装置3から測定対象のネットワーク装置2までの距離を測定させる指示を行うものである。
格納部334は、距離測定部34により測定された測定対象のネットワーク装置2までの距離を示す情報を、当該ネットワーク装置2の識別IDと関連付けて格納するものである。
順序判定部335は、選択部331により全てのネットワーク装置2の距離測定が完了したと判断された場合に、格納部334に格納されている各ネットワーク装置2の距離情報に基づいて、各ネットワーク装置2の接続順序を判定するものである。
The
The
When the
次に、上記のように構成された位置判定装置3による位置判定処理について、図5を参照しながら説明を行う。
なお、位置判定に先立ち、位置判定装置3は、ネットワークに接続されている全てのネットワーク装置2の識別IDを知っているものとする。この識別IDの収集方法については、外部入力により与えるようにしてもよいし、通信処理部32がネットワークプロトコルによって接続されているネットワーク装置2の識別IDを収集するようにしてもよい。この識別IDを自動で収集する方法については、従来技術で実現されているため、特に説明は行わない。また、ネットワーク装置2のスイッチ22は、通常状態では、伝送線路1を通信処理部23に接続させた状態となっており、ネットワークの目的の機能を果たしている。
Next, the position determination process by the
Prior to position determination, it is assumed that the
位置判定装置3による位置判定処理では、図5に示すように、選択部331は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置2のうち、距離測定が行われていない任意のネットワーク装置2を1台選択する(ステップST51)。
In the position determination process by the
次いで、切替指示部332は、選択部331により測定対象として選択されたネットワーク装置2のスイッチ制御部24に対して、スイッチ22の接続切替により伝送線路1を一定期間短絡させる指示信号を出す(ステップST52、切替指示ステップ)。この指示信号は、通信処理部32にてシステムの通信信号に変換され、伝送線路1を介して測定対象のネットワーク装置2の通信処理部23に伝送される。そして、通信処理部23にて解釈された指示信号はスイッチ制御部24に出力され、スイッチ22は、伝送線路1の接続先をGND側に切り替えることで伝送線路1を一定期間短絡させる。
Next, the switching
次いで、測定指示部333は、距離測定部34に対して、切替指示部332による指示に従って測定対象のネットワーク装置2が伝送線路1を短絡させている期間に、位置判定装置3から測定対象のネットワーク装置2までの距離を測定させる指示信号を出力する。次いで、距離測定部34は、この指示信号に従い、TDR(Time Domain Reflectometry)法によって位置判定装置3から伝送線路1の短絡位置までの距離を測定することで、測定対象のネットワーク装置2までの距離を測定する(ステップST53、距離測定ステップ)。このTDR法は、伝送線路1に対してステップ波を送出してから、インピーダンスの不連続点で生じる反射波によって観測される波形が変化するまでの時間に基づいて、位置判定装置3からインパルスの不連続点までの距離を測定する手法である。ここで、伝送線路1が短絡している場合には、短絡位置で負の反射波が生じ、位置判定装置3から短絡位置までの距離を測定することができる。また、この場合、距離測定部34でステップ波の波形に反射波による変化が観測されるのは位置判定装置3から測定対象のネットワーク装置2まで伝送線路1上を信号が伝播する時間の2倍の時間である。よって、予め、伝送線路1の信号伝播速度または単位長さあたりの伝播遅延時間を与えておくことにより、測定対象のネットワーク装置2までの距離が測定できる。この距離測定部34による測定結果は位置判定制御部33の格納部334に出力される。
Next, the
次いで、格納部334は、距離測定部34により測定された測定対象のネットワーク装置2までの距離を示す情報を、当該ネットワーク装置2の識別IDと関連付けて格納する(ステップST54)。なお、スイッチ22を短絡しておく一定期間については、この距離測定に必要な時間以上が必要であり、距離測定に必要な時間は測定対象のネットワーク装置2までステップ波を伝播し、その反射波が位置判定装置3に戻ってくるまでの時間が最低限必要な時間であるため、ネットワークの規模により決定する。ただし、信号の伝播速度は非常に速いので、ネットワークの規模によらず、例えば数十ms〜数百msとすれば、通常存在するネットワークには十分な時間となる。
以上の処理により、位置判定装置3から測定対象のネットワーク装置2までの距離を測定することができる。
Next, the
With the above process, the distance from the
次いで、選択部331は、全てのネットワーク装置2の距離測定が完了したかを判断する(ステップST55)。
このステップST55において、選択部331が、全てのネットワーク装置2の距離測定は完了していないと判断した場合には、シーケンスはステップST51に戻り、次の測定対象のネットワーク装置2に対する距離測定を行う。
Next, the
In step ST55, when the
一方、ステップST55において、選択部331が、全てのネットワーク装置2の距離測定が完了したと判断した場合には、順序判定部335は、格納部334に格納されている各ネットワーク装置2の距離情報に基づいて、各ネットワーク装置2の接続順序を判定する(ステップST56、順序判定ステップ)。すなわち、距離測定が完了すると格納部334にはネットワークに接続されている全てのネットワーク装置2の識別IDと位置判定装置3からの距離を示す情報が格納されることになるので、これを用いて各ネットワーク装置2の接続順序を判定することができる。
On the other hand, when the
以上のように、この実施の形態1によれば、ネットワーク装置2に伝送線路1を一定期間短絡させるスイッチ22を設け、位置判定装置3にて、スイッチ22の短絡指示を出し、短絡期間にTDR法により距離を測定し、これをネットワークに接続されている全てのネットワーク装置2に対して実行するように構成したので、ネットワークに接続されている全てのネットワーク装置2の位置判定装置3からの距離・接続順序を人手を介さず、短時間で正確に測定することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
なお、図2に示す実施の形態1に係るネットワーク装置2では、伝送線路1を短絡させるスイッチ22を設けたが、これに限るものではなく、例えば、伝送線路1を途中で分断し開放させるスイッチを設けてもよい。
また、完全な短絡や開放に限らず、インピーダンスの不連続点を判別可能な反射を生じるものであればよく、例えば、伝送線路1とGNDの間や、伝送線路1の間に抵抗を挟むようなスイッチを設けてもよい。
In the
Moreover, it is not limited to a complete short circuit or an open circuit, and any reflection may be used as long as it causes reflection that can discriminate the impedance discontinuity. For example, a resistor is interposed between the
また、図1に示す実施の形態1に係る位置判定システムでは、位置判定装置3を独立した専用の装置として示したが、これに限るものではなく、位置判定装置3を、ネットワークの一端に接続されているネットワーク装置2に組み込んで構成するようにしてもよい。
また、スイッチ22およびスイッチ制御部24を独立させ、既存のネットワーク装置と伝送線路1との間に挟んで増設できるようにしてもよい。これにより、既存のネットワーク装置の構成を変更することなく、接続位置の測定が可能となる。
In the position determination system according to
Further, the
実施の形態2.
実施の形態1では位置判定装置3がネットワークの一端に位置する場合について示したが、実施の形態2では位置判定装置5がネットワークの任意の位置に接続されている場合について示す。
図6はこの発明の実施の形態2に係る位置判定システムの構成の一例を示す図である。図6に示す実施の形態2に係るネットワークは、図1に示す実施の形態1に係るネットワーク内のネットワーク装置2a〜2fをネットワーク装置4a〜4f(以下、特に区別する必要がない場合には単にネットワーク装置4と称す)に変更し、位置判定装置3を位置判定装置5に変更したものである。また、実施の形態2では、各ネットワーク装置4が伝送線路1を介して直列に接続され、位置判定装置5は、伝送線路1を介してネットワーク中の任意の位置に接続されている(図6では、位置判定装置5がネットワーク装置4b,4c間に位置している)。
In the first embodiment, the case where the
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the position determination system according to
次に、ネットワーク装置4の構成について、図7を参照しながら説明を行う。
ネットワーク装置4は、図7に示すように、I/F41、スイッチ42、通信処理部43およびスイッチ制御部44から構成されている。なお、各ネットワーク装置4は、それぞれ固有の識別ID(不図示)を保持している。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 7, the
I/F41は、伝送線路1とネットワーク装置4とを接続するものであり、コネクタや端子台などから構成される。
スイッチ42は、左右に分かれている2本の伝送線路1をともに通信処理部43に接続させるか、切り離して開放させるかを切り替えるものである。このスイッチ42を用いてネットワーク装置4と伝送線路1との接続関係を切り替えることで、インピーダンスの不連続点を発生させ、また、位置判定装置5側とは反対側に接続されたネットワーク装置4と位置判定装置5との通信を不能にさせる。なお、ネットワーク装置4がネットワークの一端に位置する場合には伝送線路1は1本となる。
通信処理部43は、I/F41およびスイッチ42を介して伝送線路1から伝送された信号を処理するものである。
スイッチ制御部44は、通信処理部43からの指示に従い、スイッチ42の接続切替を制御するものである。
The I /
The
The
The
次に、位置判定装置5の構成について、図8を参照しながら説明を行う。
位置判定装置5は、図8に示すように、I/F51、通信処理部52、位置判定制御部53および距離測定部54から構成されている。なお、実施の形態1に係る位置判定装置3では、ネットワークの一端に位置していたため、図3に示すように伝送線路1が片側(右側)にのみ延びていたのに対して、実施の形態2に係る位置判定装置5では、ネットワークの任意の位置に接続されているため、一端に位置しない場合には伝送線路1が左右に延びた構成となる。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 8, the
I/F51は、伝送線路1と位置判定装置5とを接続するものであり、コネクタや端子台などから構成される。
通信処理部52は、I/F51を介して伝送線路1から伝送された信号や、位置判定制御部53からの信号を処理するものである。
位置判定制御部53は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置4の接続位置を判定するものである。
距離測定部54は、位置判定制御部53からの指示に従い、位置判定装置5からネットワークに接続されている各ネットワーク装置4までの距離を測定するものである。
The I /
The
The position
The
次に、位置判定制御部53の構成について、図9を参照しながら説明を行う。
位置判定制御部53は、図9に示すように、選択部531、切替指示部532、測定指示部533、格納部534、第2切替指示部535、通信可否確認部536および順序判定部537から構成されている。
Next, the configuration of the position
As shown in FIG. 9, the position
選択部531は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置4のうち、距離測定が行われていない任意のネットワーク装置4を1台選択するものである。また、選択部531は、全てのネットワーク装置4に対する距離測定が完了した後、位置判定装置5から距離が最も近いネットワーク装置4を選択する。その後、選択したネットワーク装置4以外の装置4のうち、通信可否確認が行われていない任意のネットワーク装置4を1台選択する。
切替指示部532は、選択部531により測定対象として選択されたネットワーク装置4のスイッチ制御部44に対して、スイッチ42の接続切替により伝送線路1を一定期間開放させる指示を行うものである。
The
The switching
測定指示部533は、距離測定部54に対して、切替指示部532による指示に従って測定対象のネットワーク装置4が伝送線路1を開放させている期間に、位置判定装置5から伝送線路1の開放位置までの距離を測定することで、位置判定装置5から測定対象のネットワーク装置4までの距離を測定させる指示を行うものである。
格納部534は、距離測定部54により測定された測定対象のネットワーク装置4までの距離を示す情報を、当該ネットワーク装置4の識別IDと関連付けて格納するものである。また、格納部534は、通信可否確認部536により確認された確認対象のネットワーク装置4との通信可否を示す情報も識別IDと関連付けて格納する。
The
The
第2切替指示部535は、距離測定完了後に、選択部531により選択されたネットワーク装置4のスイッチ制御部44に対して、スイッチ42の接続切替により伝送線路1を一定期間開放させる指示を行うものである。
通信可否確認部536は、第2切替指示部535による指示に従ってネットワーク装置4が伝送線路1を開放させている期間に、位置判定装置5と他のネットワーク装置4との通信可否を確認するものである。
順序判定部537は、選択部531により全てのネットワーク装置4の通信可否確認が完了したと判断された場合に、格納部534に格納されている各ネットワーク装置4の距離情報および通信可否情報に基づいて、各ネットワーク装置4の接続順序を判定するものである。
The second
The communication
The
次に、上記のように構成された位置判定装置5による位置判定処理について、図10を参照しながら説明を行う。
なお、位置判定に先立ち、位置判定装置5は、ネットワークに接続されている全てのネットワーク装置4の識別IDを知っているものとする。この識別IDの取得方法について従来技術で容易に実現できることは実施の形態1で述べた通りである。また、ネットワーク装置4のスイッチ42は、通常状態では、伝送線路1を通信処理部43に接続させた状態となっており、ネットワークの目的の機能を果たしている。
Next, the position determination process by the
Prior to position determination, it is assumed that the
位置判定装置5による位置判定処理では、図10に示すように、選択部531は、ネットワークに接続されている各ネットワーク装置4のうち、距離測定が行われていない任意のネットワーク装置4を1台選択する(ステップST101)。
In the position determination process by the
次いで、切替指示部532は、選択部531により測定対象として選択されたネットワーク装置4のスイッチ制御部44に対して、スイッチ42の接続切替により伝送線路1を一定期間開放させる指示信号を出す(ステップST102、切替指示ステップ)。この指示信号は、通信処理部52にてシステムの通信信号に変換され、伝送線路1を介して測定対象のネットワーク装置4の通信処理部43に伝送される。そして、通信処理部43にて解釈された指示信号はスイッチ制御部44に出力され、スイッチ42は、伝送線路1を通信処理部43側から切り離すことで伝送線路1を一定期間開放させる。
Next, the switching
次いで、測定指示部533は、距離測定部54に対して、切替指示部532による指示に従って測定対象のネットワーク装置4が伝送線路1を開放させている期間に、位置判定装置5から測定対象のネットワーク装置4までの距離を測定させる指示信号を出力する。次いで、距離測定部54は、この指示信号に従い、TDR法によって位置判定装置5から伝送線路1の開放位置までの距離を測定することで、測定対象のネットワーク装置4までの距離を測定する(ステップST103、距離測定ステップ)。TDR法については実施の形態1で述べたものと同様であるので説明を省略する。この距離測定部54による測定結果は位置判定制御部53の格納部534に出力される。
Next, the
次いで、格納部534は、距離測定部54により測定された測定対象のネットワーク装置4までの距離を示す情報を、当該ネットワーク装置4の識別IDと関連付けて格納する(ステップST104)。なお、スイッチ42を開放しておく一定期間については、実施の形態1で述べた短絡しておく一定期間と同様に決定すればよい。
以上の処理により、位置判定装置5から測定対象のネットワーク装置4までの距離を測定することができる。
Next, the
With the above processing, the distance from the
次いで、選択部531は、全てのネットワーク装置4の距離測定が完了したかを判断する(ステップST105)。
このステップST105において、選択部531が、全てのネットワーク装置4の距離測定は完了していないと判断した場合には、シーケンスはステップST101に戻り、次の測定対象のネットワーク装置4に対する距離測定を行う。
Next, the
If the
一方、ステップST105において、選択部531が、全てのネットワーク装置4の距離測定が完了したと判断した場合、格納部534にはネットワークに接続されている全てのネットワーク装置4の識別IDと位置判定装置5からの距離を示す情報が格納されることになる。しかしながら、これだけでは各ネットワーク装置4が、図6に示す位置判定装置5の右側にあるのか、左側にあるのかを判別することはできない。そこで、以下の処理において、各ネットワーク装置4が位置判定装置5の右側または左側にあるのかを判別する。
On the other hand, if the
まず、選択部531は、距離測定を行った全てのネットワーク装置4のうち、位置判定装置5から距離が最も近いネットワーク装置4を選択する(ステップST106)。
次いで、第2切替指示部535は、選択部531により選択されたネットワーク装置4のスイッチ制御部44に対して、スイッチ42の接続切替により伝送線路1を一定期間開放させる指示信号を出す(ステップST107、第2切替指示ステップ)。この指示信号は、通信処理部52にてシステムの通信信号に変換され、伝送線路1を介して選択したネットワーク装置4の通信処理部43に伝送される。そして、通信処理部43にて解釈された指示信号はスイッチ制御部44に出力され、スイッチ42は、伝送線路1を通信処理部43側から切り離すことで伝送線路1を一定期間開放させる。
First, the
Next, the second
次いで、選択部531は、伝送線路1を開放させたネットワーク装置4以外の装置4のうち、通信可否確認が行われていない任意のネットワーク装置4を1台選択する(ステップST108)。
Next, the
次いで、通信可否確認部536は、第2切替指示部535による指示に従ってネットワーク装置4が伝送線路1を開放させている期間に、選択部531により確認対象として選択されたネットワーク装置4に対して、応答指示信号を出力することで通信可否を確認する(ステップST109、通信可否確認ステップ)。この応答指示信号は、通信処理部52にてシステムの通信信号に変換され、伝送線路1を介して確認対象のネットワーク装置4の通信処理部43に伝送される。ここで、伝送線路1が途中で開放されていない場合は、応答指示信号が確認対象のネットワーク装置4の通信処理部43に到達し、通信処理部43にて位置判定装置5に応答を返すことで接続していることが確認される。また、伝送線路1が途中で開放している場合は、応答が得られず、途中で開放していることが確認される。
Next, the communication
次いで、格納部534は、通信可否確認部536により確認された確認対象のネットワーク装置4との通信可否を示す情報を、当該ネットワーク装置4の識別IDと関連付けて格納する(ステップST110)。
以上の処理により、確認対象のネットワーク装置4との通信可否を確認することができる。
Next, the
With the above processing, it is possible to confirm whether communication with the
次いで、選択部531は、全てのネットワーク装置4の通信可否確認が完了したかを判断する(ステップST111)。
このステップST111において、選択部531が、全てのネットワーク装置4の通信可否確認は完了していないと判断した場合には、シーケンスはステップST108に戻り、次の確認対象のネットワーク装置4に対する通信可否確認を行う。
Next, the
In this step ST111, when the
一方、ステップST111において、選択部531が、全てのネットワーク装置4の通信可否確認が完了したと判断した場合には、順序判定部537は、格納部534に格納されている各ネットワーク装置4の距離情報および通信可否情報に基づいて、各ネットワーク装置4の接続順序を判定する(ステップST112、順序判定ステップ)。すなわち、まず、接続が確認できたネットワーク装置4群と、開放指示を出したネットワーク装置4および接続が確認できなかったネットワーク装置4群との2つのグループに分ける。そして、この2つのグループ間に位置判定装置5があるものとして、両グループについて、それぞれ距離順にネットワーク装置4を並べる。これにより、ネットワーク装置4および位置判定装置5を含めた全ての装置の接続位置・相互の位置関係を判定することができる。
On the other hand, when the
以上のように、この実施の形態2によれば、ネットワーク装置4に伝送線路1を一定期間開放させるスイッチ42を設け、位置判定装置5にて、スイッチ42の開放指示を出し、開放期間にTDR法により距離を測定し、これをネットワークに接続されている全てのネットワーク装置4に対し実行し、さらに一番近いネットワーク装置4に開放指示を出し、開放期間に他の全てのネットワーク装置4との通信可否確認を実行するように構成したので、位置判定装置5がネットワーク中の任意の位置にある場合であっても、ネットワークに接続されている全ての装置の接続位置・相互の位置関係を人手を介さず、短時間で正確に測定することができる。
As described above, according to the second embodiment, the
なお、図7に示す実施の形態2に係るネットワーク装置4では、伝送線路1を開放させるスイッチ42を設けたが、これに限るものではなく、例えば、図2に示すスイッチ22のように、伝送線路1を短絡させるスイッチを設けてもよい。ただし、この場合には、通信可否確認を行う際に開放スイッチが別途必要となる。
また、完全な短絡や開放に限らず、インピーダンスの不連続点を判別可能な反射を生じるものであればよく、例えば、伝送線路1とGNDの間や、伝送線路1の間に抵抗を挟むようなスイッチを設けてもよい。ただし、この場合、通信可否確認を行う際には、位置判定装置5側とは反対側に接続されているネットワーク装置4と位置判定装置5との通信を不能にさせるような抵抗を挟む必要がある。
In the
Moreover, it is not limited to a complete short circuit or an open circuit, and any reflection may be used as long as it causes reflection that can discriminate the impedance discontinuity. For example, a resistor is interposed between the
また、単に開放しただけでは通信が行えず、終端処理が必要な通信方式のネットワークの場合は、図8に示すように、通常状態には通信処理部43側に接続し、距離測定の際には開放、接続確認の際には左右の伝送線路1を整合終端させるスイッチ45を設けてもよい。
In addition, in the case of a communication system network that cannot be communicated simply by being opened and requires termination processing, as shown in FIG. 8, it is connected to the
また、図6に示す実施の形態2に係る位置判定システムでは、位置判定装置5を独立した専用の装置として示したが、これに限るものではなく、位置判定装置5を、ネットワークに接続されているネットワーク装置4に組み込んで構成するようにしてもよい。
また、スイッチ42,45およびスイッチ制御部44を独立させ、既存のネットワーク装置と伝送線路1との間に挟んで増設できるようにしてもよい。これにより、既存のネットワーク装置の構成を変更することなく、接続位置の測定が可能となる。
In the position determination system according to the second embodiment shown in FIG. 6, the
Further, the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 伝送線路、2,2a〜2f,4,4a〜4f ネットワーク装置、3,5 位置判定装置、21,31,41,51 I/F、22,42,45 スイッチ、23,32,43,52 通信処理部、24,44 スイッチ制御部、33,53 位置判定制御部、34,54 距離測定部、331,531 選択部、332,532 切替指示部、333,533 測定指示部、334,534 格納部、335,537 順序判定部、535 第2切替指示部、536 通信可否確認部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記ネットワーク装置は、
前記伝送線路との接続関係を切り替えることでインピーダンスの不連続点を発生させるスイッチを備え、
前記位置判定装置は、
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、
前記切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部とを備えた
ことを特徴とする位置判定システム。 In a position determination system comprising a plurality of network devices connected via a transmission line, and a position determination device connected to one end via the transmission line and determining the connection position of each network device,
The network device is:
A switch that generates a discontinuous point of impedance by switching the connection relationship with the transmission line,
The position determination device includes:
A switching instruction unit that instructs the network device to switch the switch to generate the discontinuity point for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction of the switching instruction unit, A distance measuring unit that measures the distance to
A position determination system comprising: an order determination unit that determines a connection order of each network device based on a distance to each network device measured by the distance measurement unit.
ことを特徴とする請求項1記載の位置判定システム。 The position determination system according to claim 1, wherein the switch short-circuits the transmission line.
ことを特徴とする請求項1記載の位置判定システム。 The position determination system according to claim 1, wherein the switch opens the transmission line.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の位置判定システム。 The position determination system according to any one of claims 1 to 3, wherein the position determination device is configured to be incorporated in a network device connected to one end via the transmission line. .
前記ネットワーク装置は、
前記伝送線路との接続関係を切り替えることで、インピーダンスの不連続点を発生させる機能と、前記位置判定装置側とは反対側に接続されたネットワーク装置と当該位置判定装置との通信を不能にさせる機能を有するスイッチを備え、
前記位置判定装置は、
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、
前記切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部により距離が測定された各ネットワーク装置のうち、距離が最も近いネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて自機側とは反対側に接続されたネットワーク装置との通信を一定期間不能にさせる指示を行う第2切替指示部と、
前記第2切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、自機と前記各ネットワーク装置との通信可否を確認する通信可否確認部と、
前記距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離および前記通信可否確認部により確認された各ネットワーク装置との通信可否に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部とを備えた
ことを特徴とする位置判定システム。 In a position determination system comprising a plurality of network devices connected in series via a transmission line, and a position determination device connected to an arbitrary position via the transmission line and determining a connection position of each network device ,
The network device is:
By switching the connection relationship with the transmission line, the function of generating a discontinuous point of impedance and the communication between the network device connected to the side opposite to the position determination device side and the position determination device are disabled. It has a switch with function,
The position determination device includes:
A switching instruction unit that instructs the network device to switch the switch to generate the discontinuity point for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction of the switching instruction unit, A distance measuring unit that measures the distance to
Of the network devices whose distances are measured by the distance measuring unit, for a network device having the shortest distance, communication with the network device connected to the opposite side to the own device side by switching the switch is performed for a certain period of time. A second switching instruction unit for giving an instruction to disable;
A communication availability confirmation unit that confirms whether communication between the network device and each of the network devices is possible during a period in which the network device switches the switch in accordance with an instruction from the second switching instruction unit;
An order determination unit that determines the connection order of each network device based on the distance to each network device measured by the distance measurement unit and whether or not communication with each network device is confirmed by the communication availability confirmation unit; A position determination system characterized by comprising.
前記切替指示部は、前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記伝送線路を一定時間短絡させる指示を行い、
前記第2切替指示部は、前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記伝送線路を一定時間開放させる指示を行う
ことを特徴とする請求項5記載の位置判定システム。 The switch shorts or opens the transmission line;
The switching instruction unit instructs the network device to switch the switch to short-circuit the transmission line for a certain period of time,
The position determination system according to claim 5, wherein the second switching instruction unit instructs the network device to switch the switch and open the transmission line for a predetermined time.
前記切替指示部は、前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記伝送線路を一定時間開放させる指示を行い、
前記第2切替指示部は、前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記伝送線路を一定時間開放させる指示を行う
ことを特徴とする請求項5記載の位置判定システム。 The switch opens the transmission line;
The switching instruction unit instructs the network device to switch the switch and open the transmission line for a certain period of time,
The position determination system according to claim 5, wherein the second switching instruction unit instructs the network device to switch the switch and open the transmission line for a predetermined time.
ことを特徴とする請求項5から請求項7のうちのいずれか1項記載の位置判定システム。 The said position determination apparatus is incorporated in any one of the network apparatuses connected via the said transmission line, The structure of any one of Claims 5-7 characterized by the above-mentioned. Position determination system.
ことを特徴とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載の位置判定システム。 The position determination system according to any one of claims 1 to 8, wherein the switch is configured independently of the network device.
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、
前記切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部と
を備えたことを特徴とする位置判定装置。 A position connected to one end of the transmission line, wherein a plurality of connections are made through the transmission line, and a connection position of a network device having a switch that generates a discontinuity in impedance by switching a connection relationship with the transmission line is determined. In the judgment device,
A switching instruction unit that instructs the network device to switch the switch to generate the discontinuity point for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction of the switching instruction unit, A distance measuring unit that measures the distance to
A position determination device comprising: an order determination unit that determines a connection order of each network device based on a distance to each network device measured by the distance measurement unit.
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示部と、
前記切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部により距離が測定された各ネットワーク装置のうち、距離が最も近いネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて自機側とは反対側に接続されたネットワーク装置との通信を一定期間不能にさせる指示を行う第2切替指示部と、
前記第2切替指示部の指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、自機と前記各ネットワーク装置との通信可否を確認する通信可否確認部と、
前記距離測定部により測定された各ネットワーク装置までの距離および前記通信可否確認部により確認された各ネットワーク装置との通信可否に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定部と
を備えたことを特徴とする位置判定装置。 A plurality of units connected in series via a transmission line, switching the connection relationship with the transmission line, thereby generating impedance discontinuities, and a network device connected to the opposite side of the own device and the own device In a position determination device connected to an arbitrary position via the transmission line, determining a connection position of a network device having a switch having a function of disabling communication with
A switching instruction unit that instructs the network device to switch the switch to generate the discontinuity point for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction of the switching instruction unit, A distance measuring unit that measures the distance to
Of the network devices whose distances are measured by the distance measuring unit, for a network device having the shortest distance, communication with the network device connected to the opposite side to the own device side by switching the switch is performed for a certain period of time. A second switching instruction unit for giving an instruction to disable;
A communication availability confirmation unit that confirms whether communication between the network device and each of the network devices is possible during a period in which the network device switches the switch in accordance with an instruction from the second switching instruction unit;
An order determination unit that determines the connection order of each network device based on the distance to each network device measured by the distance measurement unit and whether or not communication with each network device is confirmed by the communication availability confirmation unit; A position determination apparatus comprising the position determination device.
前記伝送線路との接続関係を切り替えることでインピーダンスの不連続点を発生させるスイッチを
備えたことを特徴とするネットワーク装置。 In a network device connected to a transmission line,
A network device comprising a switch that generates a discontinuity in impedance by switching a connection relationship with the transmission line.
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示ステップと、
前記切替指示ステップにおける指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定ステップと、
前記距離測定ステップにおいて測定した各ネットワーク装置までの距離に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定ステップと
を有することを特徴とする位置判定方法。 A position connected to one end of the transmission line, wherein a plurality of connections are made through the transmission line, and a connection position of a network device having a switch that generates a discontinuity in impedance by switching a connection relationship with the transmission line is determined. In the position determination method by the determination device,
A switching instruction step for instructing the network device to switch the switch to generate the discontinuity for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction in the switching instruction step, A distance measuring step for measuring the distance to
A position determination method comprising: an order determination step for determining a connection order of each network device based on the distance to each network device measured in the distance measurement step.
前記ネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて前記不連続点を一定期間発生させる指示を行う切替指示ステップと、
前記切替指示ステップにおける指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、前記伝送線路に信号を送出して前記不連続点からの反射波が到達するまでの時間から、自機から当該ネットワーク装置までの距離を測定する距離測定ステップと、
前記距離測定ステップにおいて距離を測定した各ネットワーク装置のうち、距離が最も近いネットワーク装置に対して、前記スイッチを切り替えて自機側とは反対側に接続されたネットワーク装置との通信を一定期間不能にさせる指示を行う第2切替指示ステップと、
前記第2切替指示ステップにおける指示に従って前記ネットワーク装置がスイッチを切り替えている期間に、自機と前記各ネットワーク装置との通信可否を確認する通信可否確認ステップと、
前記距離測定ステップにおいて測定した各ネットワーク装置までの距離および前記通信可否確認部により確認された各ネットワーク装置との通信可否に基づいて、当該各ネットワーク装置の接続順序を判定する順序判定ステップと
を有することを特徴とする位置判定方法。 A plurality of units connected in series via a transmission line, switching the connection relationship with the transmission line, thereby generating impedance discontinuities, and a network device connected to the opposite side of the own device and the own device In a position determination method by a position determination device connected to an arbitrary position via the transmission line, determining a connection position of a network device having a switch having a function of disabling communication with
A switching instruction step for instructing the network device to switch the switch to generate the discontinuity for a certain period;
From the time it takes for the reflected wave from the discontinuity point to reach the transmission line during the period when the network apparatus switches the switch according to the instruction in the switching instruction step, A distance measuring step for measuring the distance to
Of the network devices whose distances are measured in the distance measurement step, for the network device with the shortest distance, it is impossible to communicate with the network device connected to the opposite side to the own side by switching the switch for a certain period of time. A second switching instruction step for instructing
A communication availability confirmation step for confirming whether or not communication between the network device and the network device is possible during a period in which the network device is switching a switch in accordance with an instruction in the second switching instruction step;
An order determination step for determining the connection order of the network devices based on the distances to the network devices measured in the distance measurement step and the communication availability with each network device confirmed by the communication availability confirmation unit. A position determination method characterized by the above.
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