JP4637755B2 - Network failure avoidance device for LAN switch and network failure avoidance method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、L2ネットワークにおいて、集線装置の下位側同士を接続することによって生じるブロードキャストストームの発生によるネットワーク障害を回避するために有用なネットワーク障害回避装置及びこれを用いたネットワーク障害回避方法に関する。 The present invention relates to a network failure avoidance device useful for avoiding a network failure caused by the occurrence of a broadcast storm caused by connecting lower-order concentrators in an L2 network, and a network failure avoidance method using the same.
社内LAN等のL2(レイヤ2)ネットワークにおいて、集線装置であるハブとハブとの接続を誤り、図4の破線で示されるように下位側ポート同士を接続してループ接続が形成されると、ループ状のネットワークにブロードキャストが流され、ブロードキャストストームの発生によりネットワークがダウンしてしまう。 In an L2 (layer 2) network such as an in-house LAN, if the hub and hub that are the concentrators are misconnected and the lower ports are connected to each other as shown by the broken line in FIG. Broadcast is sent to the loop network, and the network goes down due to the occurrence of a broadcast storm.
このようなネットワーク障害は、LANケーブルの挿し間違いという単純な原因で発生するものであるが、一旦発生すると、通信が不可能になるため、従来においては、LANケーブルの挿し間違いを防止するために、LANケーブルの末端等に識別情報を書いたタグ等を取り付け(特許文献1参照)、設計図面と照合させながら接続作業を実施する方法や、スパニングツリープロトコルのように、L2レベルのプロトコルでループを検出し、障害を防止する仕組みなどが考えられている(特許文献2,3参照)。
しかしながら、タグ等を取り付けて設計図面と照合させて接続作業を実施する方法をとっても作業者による確認ミスや思い込み等による誤接続を避けることはできず、ループ障害を防止することはできない。これに対して、L2レベルでのプロトコルでループを検出し障害を防止する方法は、ソフトウエアにより処理されるので、人為的なエラーを回避することが可能となるが、ソフトウエアによる処理であるため、処理動作中はネットワークの負荷が重くなり、場合によってはスイッチのリブートに移行する場合もある。また、その機能自体が動作せず,大規模なネットワーク障害につながることが現実的に発生している。 However, even if a method of attaching a tag or the like and performing a connection operation by collating with a design drawing, it is not possible to avoid an erroneous connection due to an operator's confirmation error or assumption, and a loop failure cannot be prevented. On the other hand, the method of detecting a loop by the protocol at the L2 level and preventing a failure is processed by software, so that a human error can be avoided, but this is a process by software. Therefore, the load on the network becomes heavy during the processing operation, and in some cases, the switch may be shifted to the reboot of the switch. In addition, the function itself does not operate, and it has actually occurred that leads to a large-scale network failure.
また、一旦ネットワークがダウンすると、ケーブルの挿し間違い箇所を特定するために、熟練した技術者がスイッチにログインして解析したり、パケットをキャプチャしての解析が必要となり、障害箇所を特定・除去するには、相当の技術力、時間、及び労力を要する。 Also, once the network goes down, in order to identify the wrong place of the cable, an expert engineer logs in to the switch and analyzes it, or captures the packet and analyzes it. It takes considerable technical skill, time, and labor.
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、LANケーブルの挿し間違いが発生しても通信が開始される前に誤接続であることを認知することが可能なLANスイッチのネットワーク障害回避装置及びこれを用いたネットワーク障害回避方法を提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even if a LAN cable is mistakenly inserted, a network failure avoidance device for a LAN switch capable of recognizing an erroneous connection before communication is started. The main object is to provide a network failure avoidance method using the same.
本発明者らは、誤接続によるループ障害は、LANスイッチの下位側ポート(ダウンリンクポート)同士をLANケーブルで接続することにより発生すること、また、一般的に利用されているLANケーブルは、図5に示されるように、4対8芯の「RJ45」タイプのものであり、ストレートケーブルであってもクロスケーブルであってもデータの送受信のために2対4芯しか使用しておらず、残りの2対4芯は使用していないことに着目し、この使用していない少なくとも1芯をループ接続であるか否かを判定する判定用芯線として用い、この判定用芯線間の電圧の有無によりポートの接続形態を判定することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have found that a loop failure due to erroneous connection occurs by connecting lower-order ports (downlink ports) of LAN switches with a LAN cable, and generally used LAN cables are: As shown in Fig. 5, it is a 4 to 8 core "RJ45" type, and it uses only 2 to 4 cores for data transmission and reception, whether it is a straight cable or a cross cable. Focusing on the fact that the remaining 2 to 4 cores are not used, at least one unused core is used as a judgment core for determining whether or not the loop connection is used, and the voltage between the judgment cores is determined. The present inventors have found that it is possible to determine the port connection form based on the presence or absence, and have completed the present invention.
即ち、上記課題を達成するために、本発明に係るLANスイッチのネットワーク障害回避装置は、ネットワークに使用されるLANケーブルのコネクタを挿着させる下位側ポートに、前記コネクタの挿着の有無を判定する挿着検出手段と、前記挿着検出手段により前記コネクタの挿着があると判定された場合に前記LANケーブルの未使用である少なくとも1芯を利用して電圧の有無を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路により電圧が無いと検出された場合に前記少なくとも1芯に対して電圧を印加する電圧印加回路と、前記電圧検出回路により電圧が有ると検出された場合に前記下位側ポートに対応するアラーム機構を作動させる警報手段とを具備することを特徴としている。 That is, in order to achieve the above object, a network failure avoidance device for a LAN switch according to the present invention determines whether or not the connector is inserted in a lower port to which a LAN cable connector used in the network is inserted. And a voltage detection circuit that detects the presence or absence of a voltage using at least one unused core of the LAN cable when the insertion detection unit determines that the connector is inserted. A voltage application circuit that applies a voltage to the at least one core when the voltage detection circuit detects that there is no voltage, and the lower port when the voltage detection circuit detects that there is a voltage And alarm means for operating an alarm mechanism corresponding to the above.
したがって、挿着検出手段により下位側ポートにLANケーブルのコネクタが接続されているか否かが判定され、この下位側ポートにLANケーブルのコネクタが挿着された場合に電圧検出回路によりLANケーブルの未使用である少なくとも1芯を利用して電圧の有無が検出され、電圧が無いと検出された場合には電圧印加回路により前記少なくとも1芯に対して電圧が印加され、電圧が有ると検出された場合には警報手段により前記ポートに対応するアラーム機構が作動するので、このような構成を各下位側ポートに設けることで、LANケーブルの一端が下位側ポートに既に接続されていれば、電圧印加回路により未使用の少なくとも1芯に電圧が印加されている状態となり、このLANケーブルの他端を他の下位側ポートに接続すると、電圧検出回路により電圧があると検出され、アラーム機構が作動することになる。 Therefore, it is determined whether or not the LAN cable connector is connected to the lower port by the insertion detection means. When the LAN cable connector is inserted into the lower port, the voltage detection circuit does not connect the LAN cable. The presence or absence of voltage is detected using at least one core in use, and when it is detected that there is no voltage, a voltage is applied to the at least one core by a voltage application circuit, and it is detected that there is a voltage. In this case, the alarm mechanism corresponding to the port is activated by the alarm means, so that by providing such a configuration in each lower port, voltage application is performed if one end of the LAN cable is already connected to the lower port. A voltage is applied to at least one unused core by the circuit, and the other end of this LAN cable is connected to another lower port. , Are detected and there is a voltage by the voltage detection circuit, alarm mechanism will operate.
ここで、LANケーブルの未使用である少なくとも1芯を利用して電圧の有無を検出する電圧検出回路は、LANケーブルの未使用の1芯と対地間の電圧の有無を検出するものであっても、LANケーブルの未使用である一対の芯線間の電圧の有無を検出するものであってもよく、また、前記少なくとも1芯に対して電圧を印加する電圧印加回路は、LANケーブルの未使用の1芯と対地間に電圧を印加するものであっても、LANケーブルの未使用の一対の芯線間に電圧を印加するものであってもよい。 Here, the voltage detection circuit for detecting the presence / absence of a voltage using at least one unused core of the LAN cable detects the presence / absence of a voltage between the unused one core of the LAN cable and the ground. Alternatively, the presence or absence of a voltage between a pair of core wires that are not used in the LAN cable may be detected, and a voltage application circuit that applies a voltage to the at least one core is not used in the LAN cable. A voltage may be applied between one core of the cable and the ground, or a voltage may be applied between a pair of unused core cables of the LAN cable.
このため、作業者は、アラーム機構が作動することによりLANケーブルの両端が下位側ポートに接続された状態にあり、挿し間違えてループ接続の状態になっていることを認知することが可能となり、挿し間違えが発生したとしても、L1レベルで挿し間違えを確認でき、この段階で上記接続を解除することでネットワークに影響を与えることを防ぐことが可能となる。 For this reason, the operator can recognize that the both ends of the LAN cable are connected to the lower port by the activation of the alarm mechanism, and the loop connection state is mistakenly inserted. Even if an insertion error occurs, the insertion error can be confirmed at the L1 level, and it is possible to prevent the network from being affected by releasing the connection at this stage.
尚、アラーム機構をポートの付近に設置されたLEDで構成し、警報手段を前記電圧検出回路によって電圧が検出された場合に前記LEDを点灯させる構成としても、アラーム機構をブザーで構成し、警報手段を前記電圧検出回路によって電圧が検出された場合に前記ブザーを鳴らす構成としてもよい。 Even if the alarm mechanism is configured by an LED installed in the vicinity of the port, and the alarm means is configured to turn on the LED when a voltage is detected by the voltage detection circuit, the alarm mechanism is configured by a buzzer and an alarm is provided. The means may be configured to sound the buzzer when a voltage is detected by the voltage detection circuit.
よって、上述したネットワーク障害回避装置を用いたネットワーク障害回避方法としては、前記挿着検出手段により前記LANケーブルのコネクタの挿着の有無を判定する挿着検出ステップと、前記挿着検出ステップにより前記コネクタの挿着が有ると判定された場合に前記電圧検出回路により電圧の有無を検出する電圧検出ステップと、前記電圧検出ステップにより電圧を検出した場合に前記警報手段により前記アラーム機構を作動させるステップとを具備すればよく、また、前記電圧検出ステップにより電圧を検出しない場合に前記電圧印加回路によりLANケーブルの少なくとも1芯に対して電圧を印加し、通信用芯線の回路を開放するステップを具備すればよい。 Therefore, as a network failure avoidance method using the network failure avoidance apparatus described above, the insertion detection step of determining whether or not the LAN cable connector is inserted by the insertion detection means, and the insertion detection step A voltage detection step of detecting the presence or absence of a voltage by the voltage detection circuit when it is determined that a connector is inserted, and a step of operating the alarm mechanism by the alarm means when a voltage is detected by the voltage detection step And when the voltage detection step does not detect the voltage, the voltage application circuit applies a voltage to at least one core of the LAN cable to open the communication core circuit. do it.
以上述べたように、本発明によれば、LANスイッチの下位側ポートのそれぞれに、LANケーブルのコネクタの挿着の有無を判定する挿着検出手段と、挿着検出手段によりコネクタの挿着があると判定された場合にLANケーブルの未使用の少なくとも1芯を利用して電圧の有無を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路により電圧が無いと検出された場合に前記少なくとも1芯に対して電圧を印加する電圧印加回路と、前記電圧検出回路により電圧が有ると検出された場合に前記下位側ポートに対応するアラーム機構を作動させる警報手段とを設けたので、LANケーブルの挿し間違いが発生しても、通信が開始される前にL1レベルでの判定を行い、誤接続であるか否かを認知することが可能となるので、ネットワークに影響を与えることがない。
また、作業者は、接続作業を行ったその場で誤接続の有無を確認できるので、速やかな対応が可能となり、誤接続の箇所を特定・除去するために、格別な技術力、時間、及び労力を必要としない。
As described above, according to the present invention, the insertion detection means for determining whether or not the LAN cable connector is inserted into each of the lower ports of the LAN switch, and the insertion of the connector by the insertion detection means. A voltage detection circuit that detects the presence or absence of voltage using at least one unused core of the LAN cable when it is determined that there is a voltage, and at least one core when the voltage detection circuit detects that there is no voltage A voltage applying circuit for applying a voltage and an alarm means for activating an alarm mechanism corresponding to the lower port when the voltage detecting circuit detects that there is a voltage. Even if it occurs, it is possible to make a determination at the L1 level before communication is started, and to recognize whether or not it is a misconnection, thus affecting the network. Theft is not.
In addition, since the operator can confirm the presence or absence of incorrect connection on the spot where the connection work was performed, it is possible to respond quickly, and to identify and remove the erroneous connection, special technical skills, time, and Does not require labor.
以下、本発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1において、LANスイッチの前面パネル1の一例が示されている。
同図において、前面パネル1の下側にはポートを構成する複数のコネクタ2(2a〜2i)が並設され、それぞれのコネクタ2a〜2iの上方には各ポートの状況を表示するためのLED3(3a〜3i),4(4a〜4i),5(5a〜5i)が設けられている。
In FIG. 1, an example of a
In the figure, a plurality of connectors 2 (2a to 2i) constituting a port are arranged in parallel on the lower side of the
コネクタ2は、上位側ポート(アップリンクポート)に対応するコネクタ2aと下位側ポート(ダウンリンクポート)に対応するコネクタ2b〜2iとを有し、LED3,4,5は、リンク状態を表示するLED3a〜3i、伝送速度を表示するLED4a〜4i、コリジョン状態や全二重/半二重通信を表示するLED5a〜5iを有している。
The
ここで、LED3a〜3iは、例えば、それぞれのコネクタに対応したポートにケーブルを介して接続されたネットワーク機器との間でリンクが確立し、相互に通信が可能な状態にある場合に点灯し、データの通信中には点滅し、ケーブルが接続されていない場合には消灯するものである。また、LED4a〜4iは、例えば、それぞれのコネクタに対応したポートの伝送速度が100Mbpsである場合に点灯し、10Mbpsである場合に消灯するものである。LED5a〜5iは、例えば、それぞれのコネクタに対応したポートとネットワーク機器との間の通信が全二重で行われる時に点灯し、半二重で行われる時に消灯し、コリジョン(データの衝突)が発生している時に点滅するものである。 Here, the LEDs 3a to 3i are lit when, for example, a link is established with a network device connected via a cable to a port corresponding to each connector, and communication is possible between them, It blinks during data communication and turns off when the cable is not connected. The LEDs 4a to 4i are, for example, turned on when the transmission speed of the port corresponding to each connector is 100 Mbps, and turned off when the transmission speed is 10 Mbps. For example, the LEDs 5a to 5i are turned on when communication between a port corresponding to each connector and a network device is performed in full duplex, and are turned off when performed in half duplex, and collision (data collision) occurs. It flashes when it occurs.
また、前面パネル1の下位側ポートに対応するそれぞれのコネクタ2b〜2iの上部には、前記LED3,4,5とは別にアラーム用LED6(6b〜6i)が設けられている。このアラーム用LED6は、上位側ポートには設けられていない。
In addition to the
図2に上記LANスイッチの下位側ポートに設けられるネットワーク障害回避装置の構成例が示されている。この例においては、LANスイッチ本来のスイッチング制御の構成は割愛され、下位側ポート同士の接続を回避する本発明に係る構成のみが示されている。 FIG. 2 shows a configuration example of a network failure avoidance apparatus provided at the lower port of the LAN switch. In this example, the configuration of the original switching control of the LAN switch is omitted, and only the configuration according to the present invention that avoids the connection between the lower ports is shown.
このネットワーク障害回避装置は、ポートを構成するコネクタ2に対してLANケーブルのコネクタの物理的な挿着があるか否かを検出するマイクロスイッチ等を利用して構成されたコネクタ挿着検出回路10と、挿着されたLANケーブルの未使用の一対の芯線(判定用芯線15a,15b)、例えば、この例では、ピン番号7,8に対応する芯線間に対して電圧を印加する電圧印加回路11と、前記一対の芯線間の電圧の有無を検出する電圧検出回路12と、これら各回路に接続されると共にアラーム用LED6の表示を制御する表示回路を備えた制御回路13とを有して構成され、制御回路13は、コネクタ挿着検出回路10や電圧検出回路12によって検出された情報に基づき電圧印加回路11や電圧検出回路12を制御すると共にアラーム用LED6の表示を制御するようにしている。
This network failure avoidance apparatus has a connector
尚、制御回路13は、それぞれの下位側ポートに設けられるコネクタ挿着検出回路10、電圧印加回路11、電圧検出回路12やアラーム用LED6に対して、共用するものであっても、ポート毎に設けられるものであってもよい。
Even if the
図3に上述したネットワーク障害回避装置による制御動作例がフローチャートとして示され、以下、このフローチャートに基づいて制御動作例を説明すると、先ず、コネクタ挿着検出回路10により下位側ポートを構成するコネクタ2(2b〜2i)にLANケーブルのコネクタが挿着されたか否かが判定され(ステップ50)、コネクタ挿着検出回路10によりLANケーブルのコネクタが下位側ポートを構成するコネクタ2に挿着されたことが判定された場合には、電圧検出回路12により判定用芯線15a,15b間の電圧が測定される(ステップ52)。
An example of the control operation by the network failure avoidance apparatus described above is shown in FIG. 3 as a flowchart. Hereinafter, the control operation example will be described based on this flowchart. First, the
制御回路13は、電圧検出回路12による電圧測定の結果、判定用芯線15a,15bの電圧の有無を判定し(ステップ54)、電圧が無いと判定された場合には、LANケーブルの他端が、他のスイッチの上位側ポートに接続されているか、パソコン等の端末に接続されているか、何も接続されていない状態であるので、このLANケーブルの一端が既に下位側ポートに接続されている状態であることを認知させるために電圧印加回路11により判定用芯線15a,15bに対して電圧を印加し(ステップ56)、通信用芯線(図中のピン番号1,2,3,6に対応する芯線)の回路を開放させ(ステップ58)、L2通信を開始する(ステップ60)。
As a result of the voltage measurement by the
その後、コネクタ挿着検出回路10によりコネクタの取り外しが検出された場合は(ステップ62)、通信用芯線の回路を閉塞してL2通信を停止させ(ステップ64)、電圧印加回路11による電圧の印加を停止させる(ステップ66)。
尚、上述において、L2通信を開始又は停止する具体的手段としては、電気的に回路を入り切りするものであっても、通信制御の処理フローのステップで実現するものであっても良い。
Thereafter, when connector removal is detected by the connector insertion detection circuit 10 (step 62), the communication core wire circuit is closed to stop the L2 communication (step 64), and the voltage application circuit 11 applies the voltage. Is stopped (step 66).
In the above description, the specific means for starting or stopping the L2 communication may be one that electrically turns the circuit on and off, or one that is realized by a communication control processing flow step.
これに対して、ステップ54において判定用芯線15a,15bに電圧が有ると判定された場合には、LANケーブルの一端が既に下位側ポートに接続されて前記ステップ56により電圧印加回路11により判定用芯線15a,15bに電圧が印加されている状態であるので、このLANケーブルの他端が他の下位側ポートに接続された状態でL2通信が行われると、ブロードキャストストームの発生によりネットワークがダウンする恐れがあるので、アラーム用LED6に接続する信号線の信号をLOWにしてアラーム用LED6を点灯させ(ステップ70)、通信用芯線の回路は閉塞したままとする(ステップ72)。
On the other hand, if it is determined in step 54 that the
その後、アラーム用LED6の点灯を見た作業者がLANケーブルのコネクタをコネクタ2から外すことにより、コネクタ挿着検出回路10によりコネクタの取り外しが検出された場合は(ステップ74)、アラーム用LED6を消灯させる(ステップ76)。
Thereafter, when the worker who has seen the
したがって、上述の構成によれば、それぞれの下位側ポートに、コネクタ挿着検出回路10、電圧印加回路11、電圧検出回路12、及びアラーム用LED6が設けられているので、LANケーブルの一端が下位側ポートに接続されていれば、電圧印加回路11により判定用芯線15a,15bに電圧が印加された状態となり、このLANケーブルの他端を他の下位側ポートに接続すると、電圧検出回路12により判定用芯線15a,15b間の電圧が検出され、アラーム用LED6が点灯して下位側ポート同士が接続されている状態であることが示される。
Therefore, according to the above-described configuration, the connector
このため、作業者は、アラーム用LED6が点灯したことを目視にて確認することによりLANケーブルの挿し間違えを認知することが可能となり、L1レベルで挿し間違えを確認することが可能となり、また、この段階ではL2通信がまだ開始されていないので、挿し間違えが発生したとしても、ブロードキャストストームの発生によるネットワーク障害が発生することはなくなる。
しかも、アラーム用LEDの点灯を見て誤接続のケーブルを取り外することで、速やかに誤接続の箇所を除去することが可能となるので、格別な技術力、時間、及び労力が不要となる。
For this reason, the operator can recognize the wrong insertion of the LAN cable by visually confirming that the
Moreover, by removing the erroneously connected cable while observing the lighting of the alarm LED, it is possible to quickly remove the erroneously connected portion, so that no special technical skill, time, and labor are required.
尚、以上の構成においては、アラーム機構をポートの付近に設置されたアラーム用LED6で構成し、電圧検出回路12で判定用芯線間の電圧を検出した場合にアラーム用LED6を点灯させるようにしたが、アラーム機構をLANスイッチに設けたブザーで構成し、電圧検出回路12で判定用芯線間の電圧を検出した場合にブザーを鳴らすようにしても、また、前記アラーム用LEDの構成に前記ブザーの構成を組み合わせて用いるようにしてもよい。
In the above configuration, the alarm mechanism is configured by the
また、上述の構成においては、LANケーブルの未使用である一対の芯線(判定用芯線15a,15b)を利用して電圧検出回路12によりこの一対の芯線間の電圧の有無を検出し、電圧印加回路11によりこの一対の芯線間に対して電圧を印加する構成を示したが、電圧検出回路12をLANケーブルの未使用の1線と接地間の電圧の有無を検出する構成とし、電圧印加回路11を前記LANケーブルの未使用の1線と接地間に対して電圧を印加する構成としてもよい。
In the above-described configuration, the presence or absence of voltage between the pair of core wires is detected by the
6 アラーム用LED
10 コネクタ挿着検出回路
11 電圧印加回路
12 電圧検出回路
6 Alarm LED
10 Connector insertion detection circuit 11
Claims (5)
前記コネクタの挿着の有無を判定する挿着検出手段と、
前記挿着検出手段により前記コネクタの挿着があると判定された場合に前記LANケーブルの未使用である少なくとも1芯を利用して電圧の有無を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により電圧が無いと検出された場合に前記少なくとも1芯に対して電圧を印加する電圧印加回路と、
前記電圧検出回路により電圧が有ると検出された場合に前記下位側ポートに対応するアラーム機構を作動させる警報手段と
を具備することを特徴とするLANスイッチのネットワーク障害回避装置。 In the lower port where the connector of the LAN cable used for the network is inserted,
Insertion detecting means for determining whether or not the connector is inserted;
A voltage detection circuit that detects the presence or absence of a voltage using at least one core unused of the LAN cable when the insertion detection means determines that the connector is inserted; and
A voltage application circuit for applying a voltage to the at least one core when the voltage detection circuit detects that there is no voltage;
An LAN switch network failure avoidance device comprising: alarm means for activating an alarm mechanism corresponding to the lower port when the voltage detection circuit detects that there is a voltage.
前記挿着検出手段により前記LANケーブルのコネクタの挿着の有無を判定する挿着検出ステップと、
前記挿着検出ステップにより前記コネクタの挿着が有ると判定された場合に前記電圧検出回路により電圧の有無を検出する電圧検出ステップと、
前記電圧検出ステップにより電圧を検出した場合に前記警報手段により前記アラーム機構を作動させるステップと
を含むことを特徴とするLANスイッチのネットワーク障害回避方法。 A network failure avoidance method using the network failure avoidance device for a LAN switch according to claim 1,
An insertion detection step for determining whether or not the LAN cable connector is inserted by the insertion detection means;
A voltage detection step of detecting the presence or absence of a voltage by the voltage detection circuit when it is determined by the insertion detection step that the connector is inserted;
A network fault avoidance method for a LAN switch, comprising: a step of operating the alarm mechanism by the alarm means when a voltage is detected by the voltage detection step.
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