JP3239730B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器を相互に
接続して構成されるネットワークシステムに関わり、電
子機器相互間でネットワークの論理構造を自動的に再構
成する機能を有するネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器を相互に接続するネット
ワークにおいて、ネットワークに接続されている電子機
器間すなわちノード間の相互の通信のために、各ノード
は固有の識別子を備えている。また、識別子は各ノード
間で重複しないように割り当てられている必要があり、
この割り当ての方式としては、静的な手法と動的な手法
の大きく分けて２種類の方法がある。

【０００３】静的な手法では、ネットワークの管理者が
各ノードに固有の識別子を決定するもので、この識別子
が重複しないことは管理者が保証する。一方、動的な手
法では、ネットワークが形成されたときに、各ノードが
自ノードに対してランダムな識別子を仮に設定し、それ
が他のノードの識別子と重複しないかを確認したあと、
自ノードの識別子として確定させる方法である。これら
の識別子の動的な確保は、電源投入時など、ネットワー
クの構成の開始時点に一度だけ行われる。

【０００４】また、ネットワークの構成においては、識
別子だけでなく、ネットワークの論理構造も決定する必
要がある場合がある。例えば、ＩＥＥＥ１３９４などで
規定されているようなネットワークでは、各ノードの役
割は並列ではなく、ネットワークの論理的な接続形態が
ツリー構造となるように動的に形成される。このような
方式のネットワークの場合、新規ノードの参入あるいは
既存ノードの離脱により、該新規ノードに対して固有な
識別子を与える必要があるとともに、論理構造を組み直
す必要がある。

【０００５】さらに、論理構造がある程度単純なネット
ワークの方式においても、新規ノードの参入あるいは既
存ノードの離脱に際して、バス型のネットワークでルー
プが形成されていないかを検出したり、リング型のネッ
トワークでリングが切断されていないかを検出する必要
がある。多くのネットワークにおいては、新規ノードの
参入あるいは既存ノードの離脱に際して、特別な処理を
用意することなく、ネットワークの構成を初めから行う
こと（バスリセット）により対処するようにしている。
また、このように初期状態に戻さないネットワークにお
いても、上記ループや切断の検出や、資源の再割当に
は、ある程度の時間とネットワーク資源（通信帯域な
ど）の消費を伴う。

【０００６】ところで、電子楽器の分野において、鍵
盤、音源装置、ミキサあるいはレコーダ等の複数の機器
を接続して、例えばレコーディングや編集等を行うシス
テムを構成することは各機器を有効に利用するのに適し
ている。また、このような複数の機器間でデータ通信を
行うための規格としてはＭＩＤＩ規格がある。しかし、
このＭＩＤＩ規格の通信プロトコルは、単方向のデータ
通信である点やデータ転送速度が遅いなどの点で、シス
テム全体を有効に利用するには不十分である。

【０００７】そこで、前記のようなネットワークによ
り、音源装置、ミキサあるいはレコーダ等の機器でＬＡ
Ｎを構成することが試みられている。また、前記のよう
な動的なネットワークの形成は、利用者がネットワーク
上の識別子などについて考慮しなくともよいという点
で、電子楽器などの一般の民生機器に応用するのに適し
ている。例えば、ユーザー側にあまり高度な技術が無く
ても、機器をただ繋げば正常に動作するようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
動的なネットワークでは、新規ノードの参入あるいは既
存ノードの離脱に際してネットワークに負担がかかるた
め、以下のような不都合が生じる。例えば、通信線上を
楽音波形データが流れているときに、新たなノードが参
入した場合、より優先順位の高い通信により識別子の付
与や論理構成の再構築が起こるので、楽音波形データを
時間通りに送信できなかったりして、一瞬、音が途切れ
る可能性がある。特に、ライブ録音などでミスが許され
ないような場合には、このような事態が生じることはさ
けなければならない。

【０００９】なお、このような動的なネットワークの問
題点は、電子楽器の分野に適用した場合に限らず、例え
ば画像処理システムに適用した場合でも生じる。例え
ば、動画データを転送しているときに新たなノードが参
入し、論理構成の再構築に１フレーム時間以上かかる
と、画像が一瞬停止することになる。

【００１０】本発明は、複数の電子機器相互間のネット
ワークの論理構造を自動的に再構成する機能を有するネ
ットワークシステムにおいて、転送データが不用意に中
断されないようにすることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本発明の請求項１記載のネットワークシステ
ムは、それぞれが他の電子機器を接続するポートを有す
る複数の電子機器が相互に接続されるとともに、該ポー
トにおける他の電子機器の接続状態の変化が検出される
と電子機器相互間のネットワークの論理構造を自動的に
再構成する機能を有するネットワークシステムにおい
て、前記ポートにおける前記接続状態の変化検出時に自
動的に行われるネットワークの論理構造を再構成する機
能の有効／無効を選択する手段を備え、前記無効と指定
されているときは前記接続状態の変化検出時に自動的に
行なわれるネットワークの論理構造を再構成する機能を
禁止し、ネットワーク上の転送データが不用意に中断さ
れないようにしたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項２記載のネットワー
クシステムは、それぞれが他の電子機器を接続するポー
トを有する複数の電子機器が相互に接続されるととも
に、該電子機器に新たな電子機器が接続されると電子機
器相互間のネットワークの論理構造を自動的に再構成す
る機能を有するネットワークシステムにおいて、前記他
の電子機器を接続するポートの有効／無効を選択する手
段を設けるとともに、該ポートに前記他の電子機器が接
続されたとき、該ポートが無効と指定されているときは
前記ネットワークの論理構造を再構成する機能を禁止
し、ネットワーク上の転送データが不用意に中断されな
いようにしたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項３記載のネットワー
クシステムは、請求項２の構成を備え、前記他の電子機
器を接続するポートの有効が選択されたことに応じて当
該選択されたポートを閉成し、前記他の電子機器を接続
するポートの無効が選択されたことに応じて当該選択さ
れたポートを開成する手段を設けたことを特徴とする。
さらに、請求項４のネットワークシステムは、請求項１
または２の構成を備え、前記無効が選択され、新たな電
子機器が接続された状態において、前記有効が選択され
た場合、相互に接続されている電子機器についてこれら
電子機器相互間のネットワークの論理構造を自動的に再
構成することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図であり、本発明のネットワークシステムを電子楽
器に適用したものである。この例では、マイク１、鍵盤
２、音源装置３、ミキサ４、シーケンサ５、レコーダ６
をそれぞれノードとし、各ノード間をケーブルで接続し
てネットワークが構成されている。また、この実施例の
ネットワークシステムは、ノード間で双方向の通信が可
能なＩＥＥＥ１３９４の規格でシリアル通信を行うもの
であり、ネットワークの論理構造を自動的に再構成する
機能を備えている。例えば、システムの電源を投入した
ときに、前記のような動的な手法により各ノードに固有
な識別子が設定され、その後、この識別子に基づいてパ
ケット伝送を行って各ノード間でデータ通信が行われ
る。

【００１５】このネットワークシステムの使い方として
は、各ノードの機能に応じて各種の使い方があるが、各
ノード間でデータ通信を行うことにより、例えば、マイ
ク１から入力される音声データ、鍵盤２の操作により音
源装置３から出力される楽音波形データ、あるいは、シ
ーケンサ５で得られる演奏データ等がレコーダ６にレコ
ーディングされる。なお、ＩＥＥＥ１３９４の規格で
は、送信側ノードから受信側ノードに向けて一定時間内
（１２５μｓ）に必ず一つのパケットデータを転送する
モードがあり、この転送モードにより上記のような楽音
波形データがリアルタイムに送信される。

【００１６】図１に示したように、各ノードはケーブル
を接続するためのポートＰをそれぞれ備えており、マイ
ク１以外のノードは３つのポートを備えている。そし
て、空いているポートには、第２の音源装置７などのよ
うに他のノードをケーブルを介して物理的に接続するこ
とができる。また、後述説明するように、各ノードの各
ポートＰは、他のノードの接続状態を有効とする場合
（以後、単に「有効」という。）と接続状態を無効とす
る場合（以後、単に「無効」という。）とに選択的に指
定可能になっており、図１において「有効」になってい
るポートは「○」で図示し、「無効」になっているポー
トは「・」で図示してある。

【００１７】ここで、レコーディング時など楽音波形デ
ータを送信しているときに、例えば、別のレコーディン
グのために第２の音源装置７を前もってミキサ４に接続
すると、従来考えられているシステムではバスリセット
により論理構成の再構築が起こって楽音波形データが途
切れる可能性があるが、この実施例では、第２の音源装
置７はミキサ４の無効なポートに接続されるので、後述
説明するように、バスリセットが発生せず楽音波形デー
タやその他データの途切れが回避される。

【００１８】なお、システムを再構成するときなどは、
必要なノードを接続した後に、その接続したポートを
「有効」に指定するか、ノードを接続するポートを「有
効」に指定しておき、その有効なポートにノードを接続
することにより、強制的にバスリセットを行うことがで
きる。

【００１９】図２はノードの一例として音源装置３の構
成を示すブロック図である。ＣＰＵ３１にはバス３２を
介してＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、楽音合成回路３５、バ
スインターフェイス３６が接続されており、ＣＰＵ３１
はＲＯＭ３３に記憶されているプログラムに基づいてＲ
ＡＭ３４のワーキングエリアを利用して音源装置３全体
の制御を行い、楽音合成回路３５で楽音信号を発生して
サウンドシステム３７で楽音を発生する。

【００２０】バスインターフェイス３６は、この音源装
置３とポートＰに接続された他のノードとの間での通信
を制御する回路であり、後述説明する動作フローを実現
するようなハードロジックで構成されている。そして、
ポートＰで受信したデータをＣＰＵ３１に転送するとと
ともに、ＣＰＵ３１からのデータを指定されたポートＰ
を介して転送する。また、バスインターフェイス３６
は、ポートＰへの他のノードの接続状態とそのポートＰ
が「有効」に指定されているか「無効」に指定されてい
るかに応じて、バスリセット信号の出力を制御する。

【００２１】以上の説明は音源装置３をノードの一例と
して説明しているが、その他のノード（鍵盤２、音源装
置３、ミキサ４、シーケンサ５、レコーダ６）も、バス
インターフェイス３６と同様の構成を備えている。な
お、以下の第１実施例および第２実施例は、ポートＰの
有効／無効の指定の仕方とバスインターフェイス３６の
動作フローを変えたものであるが、両実施例とも音源装
置３を一例として説明する。

【００２２】図３は第１実施例におけるバスインターフ
ェイスおよびポート部の回路を示す図であり、この第１
実施例では、バスインターフェイス３６と３つのポート
Ｐ（Ｐｏｒｔ１，Ｐｏｒｔ２，Ｐｏｒｔ３）との間にリ
レースイッチ３８が配設されており、各リレースイッチ
３８はポート指定スイッチ３９のオン／オフによってポ
ートＰとバスインターフェイス３６との間を閉成または
開成する。なお、各ポート指定スイッチ３９は音源装置
３の図示しないリア・パネル等において、対応するリレ
ースイッチ３８の対応するポートＰにそれぞれ対応付け
て配設されている。

【００２３】そして、この第１実施例では、ポート選択
スイッチ３９のオン／オフに対応して、リレースイッチ
３８を閉成することによりポートＰを「有効」に指定
し、リレースイッチ３８を開成することによりポートＰ
を「無効」に指定する。すなわち、バスインターフェイ
ス３６は、ポートＰに他のノードが接続されていなけれ
ばリレースイッチ３８の閉成または開成（「有効」また
は「無効」）に係わらず、「ノードが接続されていな
い。」として検出するが、ポートＰに他のノードが接続
されているとき（または接続されたとき）は、そのポー
トＰのリレースイッチ３８が閉成されているとき（「有
効」のとき）のみ、「ノードが接続されている。」とし
て検出する。そして、このポートＰの接続状態の変化が
検出されるとバスリセット信号を各ポートから出力す
る。

【００２４】図４は第１実施例におけるバスインターフ
ェイス３６の動作フローを示すフローチャートであり、
ステップＳ１でポートに受信信号があるか否かを判定
し、受信信号がなければステップＳ３に進み、受信信号
があれば、ステップＳ２で受信した信号を変換して１つ
のデータのパケットを作成し、楽器システム（ＣＰＵ３
１側）へパケットを送出し、ステップＳ３に進む。

【００２５】ステップＳ３では、楽器システムからパケ
ットを受信したか否かを判定し、受信していなければス
テップＳ５に進み、受信していれば、ステップＳ４で受
信したパケットを電気信号に変換して、指定されたポー
トにその信号を出力し、ステップＳ５に進む。このステ
ップＳ１〜ステップＳ４の処理により、バスインターフ
ェイス３６は通常動作として通信の制御を行う。

【００２６】ステップＳ５では、ポートＰの接続状態の
変化を検出し、接続状態の変化が検出されなければステ
ップＳ１に戻り、接続状態の変化が検出されれば、ステ
ップＳ６でバスリセット信号を各ポートＰからブロード
キャスト（一斉同報）してステップＳ１に戻る。

【００２７】以上のステップＳ５，ステップＳ６の処理
により、リレースイッチ３８が閉成されて「有効」に指
定されているポートＰにおいてノードの接続または離脱
が行われたときと、リレースイッチ３８が開成されて
「無効」に指定されているポートＰにノードが接続され
ていて、そのリレースイッチ３８が閉成されて「有効」
に指定されたときは、バスリセットが出力される。一
方、リレースイッチ３８が開成されて「無効」に指定さ
れているポートＰにおいては、ノードの接続または離脱
が行われても、バスリセットが出力されることがない。

【００２８】したがって、システムを再構成するときな
どは、ポート指定スイッチ３９でポートＰを「有効」に
指定してそのポートＰにノードを接続するか、ポートＰ
にノードを接続してそのポートＰを「有効」に指定こと
により、バスリセットを行うことができる。また、シス
テムで使用しているポートＰだけを「有効」に指定し、
システムで使用していないポートＰを「無効」に指定し
ておくことにより、システムの動作中に他のノードを前
もって接続してもバスリセットが発生することがなく、
楽音波形データやその他データの途切れを回避すること
ができる。

【００２９】なお、上記の実施例では、バスインターフ
ェイス３６とポートＰとの間をリレースイッチ３８で閉
成または開成するようにしているが、このリレースイッ
チ３８の代わりにＩＣによるスイッチを用いるようにし
てもよい。

【００３０】また、バスインターフェイス３６のような
回路は、ネットワークに直接リンクするための物理層チ
ップが用いられるが、この物理層チップのトランスミッ
ターとレシーバーの入出力をディセーブルすることによ
りそのポートを「無効」に指定するようにしてもよい。
なお、この場合、「無効」にされた入出力ピンは高イン
ピーダンスとなり、その入出力ピンに対応するポートに
他のノードが接続されてもバスインターフェイス３６は
接続状態として検出することはない。

【００３１】図５は第２実施例におけるバスインターフ
ェイスおよびポート部の回路を示す図であり、この第２
実施例では、バスインターフェイス３６と３つのポート
Ｐは直に接続されており、この第２実施例では、バスイ
ンターフェイス３６は、ポートＰに他のノードが接続さ
れているか否かを直接検出する。また、ポートＰの「有
効」および「無効」は、例えば、前記鍵盤２の操作パネ
ル等により指定され、各ポートＰの「有効」および「無
効」の指定状態は、システムの起動時などにＲＡＭ３４
に記憶される。すなわち、鍵盤２の操作パネル等で各ノ
ードの各ポートＰの「有効」または「無効」を指定する
と、各ノードに対してその指定情報が送出され、各ノー
ドのＲＡＭに記憶される。

【００３２】図６は第２実施例におけるバスインターフ
ェイス３６の動作フローを示すフローチャートであり、
第１実施例（図４）と異なるところは、ステップＳ５と
ステップＳ６の間にステップＳ５′を挿入したところで
ある。すなわち、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理で
は通常動作として通信の制御を行う。

【００３３】また、ステップＳ５でポートＰの接続状態
の変化が検出されなければそのままステップＳ１に戻る
が、ステップＳ５でポートＰの接続状態の変化が検出さ
れれば、ステップＳ５′で、そのポートＰが「有効」に
指定されているか否かを判定する。そして、「有効」に
指定されていれば、ステップＳ６でバスリセット信号を
各ポートＰからブロードキャストしてステップＳ１に戻
るが、「有効」に指定されていなければそのままステッ
プＳ１に戻る。

【００３４】以上の処理により、第１実施例と同様に、
システムを再構成するときなどのバスリセットを行うこ
とができるとともに、システムで使用していないポート
Ｐを「無効」に指定しておくことにより、楽音波形デー
タやその他データの途切れを回避することができる。

【００３５】なお、以上の説明は、音源装置３のバスイ
ンターフェイス３６の動作を例として説明したが、他の
ノードにおいても同様の動作を行うものであることはい
うまでもない。

【００３６】以上の各実施例では、本発明を電子楽器に
適用した場合について説明したが、例えば画像処理シス
テムに適用した場合、動画データを転送しているとき、
新たなノードの参入による画像の一瞬停止等を回避する
ことができる。すなわち、本発明は、楽音波形データや
動画データなど、リアルタイムに連続的なデータを転送
するようなシステムにおいて、特に有効である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１記
載のネットワークシステムによれば、それぞれが他の電
子機器を接続するポートを有する複数の電子機器が相互
に接続されるとともに、該ポートにおける他の電子機器
の接続状態の変化が検出されると電子機器相互間のネッ
トワークの論理構造を自動的に再構成する機能を有する
ネットワークシステムにおいて、前記ポートにおける前
記接続状態の変化検出時に自動的に行われるネットワー
クの論理構造を再構成する機能の有効／無効を選択する
手段を備え、前記無効と指定されているときは前記接続
状態の変化検出時に自動的に行なわれるネットワークの
論理構造を再構成する機能を禁止し、ネットワーク上の
転送データが不用意に中断されないようにしたので、特
にリアルタイムに連続的なデータを転送するようなシス
テムにおいて、データの途切れを回避することができ
る。

【００３８】また、本発明の請求項２記載のネットワー
クシステムによれば、それぞれが他の電子機器を接続す
るポートを有する複数の電子機器が相互に接続されると
ともに、該電子機器に新たな電子機器が接続されると電
子機器相互間のネットワークの論理構造を自動的に再構
成する機能を有するネットワークシステムにおいて、前
記他の電子機器を接続するポートの有効／無効を選択す
る手段を設けるとともに、該ポートに前記他の電子機器
が接続されたとき、該ポートが無効と指定されていると
きは前記ネットワークの論理構造を再構成する機能を禁
止し、ネットワーク上の転送データが不用意に中断され
ないようにしたので、特にリアルタイムに連続的なデー
タを転送するようなシステムにおいて、データの途切れ
を回避することができる。

【００３９】また、本発明の請求項３記載のネットワー
クシステムによれば、請求項２と同様な効果が得られる
とともに、ネットワークの論理構造を自動的に再構成す
る機能を有効とするかあるいは無効とするかの選択に応
じてポートの閉成あるいは開成自体を制御できる。 ま
た、本発明の請求項４記載のネットワークシステムによ
れば、請求項１または請求項２と同様な効果が得られる
とともに、本体ネットワークシステムが備えるべき自動
的なバスリセット機能を同時に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のネットワークシステムを示す
ブロック図である。

【図２】実施例におけるノードの一例として音源装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】第１実施例におけるバスインターフェイスおよ
びポート部の回路を示す図である。

【図４】第１実施例におけるバスインターフェイスの動
作フローを示すフローチャートである。

【図５】第２実施例におけるバスインターフェイスおよ
びポート部の回路を示す図である。

【図６】第２実施例におけるバスインターフェイスの動
作フローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

３６…バスインターフェイス、３８…リレースイッチ、
３９…ポート指定スイッチ、Ｐ…ポート。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが他の電子機器を接続するポー
   トを有する複数の電子機器が相互に接続されるととも
   に、該ポートにおける他の電子機器の接続状態の変化が
   検出されると電子機器相互間のネットワークの論理構造
   を自動的に再構成する機能を有するネットワークシステ
   ムにおいて、前記ポートにおける 前記接続状態の変化検出時に自動的
   に行われるネットワークの論理構造を再構成する機能の
   有効／無効を選択する手段を備え、 前記無効と指定されているときは前記接続状態の変化検
   出時に自動的に行なわれるネットワークの論理構造を再
   構成する機能を禁止し、ネットワーク上の転送データが
   不用意に中断されないようにし たことを特徴とするネッ
   トワークシステム。
2. 【請求項２】 それぞれが他の電子機器を接続するポー
   トを有する複数の電子機器が相互に接続されるととも
   に、該電子機器に新たな電子機器が接続されると電子機
   器相互間のネットワークの論理構造を自動的に再構成す
   る機能を有するネットワークシステムにおいて、 前記他の電子機器を接続するポートの有効／無効を選択
   する手段を設けるとともに、該ポートに前記他の電子機
   器が接続されたとき、該ポートが無効と指定されている
   ときは前記ネットワークの論理構造を再構成する機能を
   禁止し、ネットワーク上の転送データが不用意に中断さ
   れないようにしたことを特徴とするネットワークシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記他の電子機器を接続するポートの有
   効が選択されたことに応じて当該選択されたポートを閉
   成し、前記他の電子機器を接続するポートの無効が選択
   されたことに応じて当該選択されたポートを開成する手
   段を設けたことを特徴とする請求項２記載のネットワー
   クシステム。
4. 【請求項４】 前記無効が選択され、新たな電子機器が
   接続された状態において、前記有効が選択された場合、
   相互に接続されている電子機器についてこれら電子機器
   相互間のネットワークの論理構造を自動的に再構成する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のネットワーク
   システム。