JP5274671B2 - 挿入検出および発光機能を備えたパッチコード - Google Patents

Description

本出願は、ネットワークドキュメンテーションおよびリビジョンシステム、特に挿入および取り外しの検出、およびそれを視覚的に通知する合図を可能とするパッチコードに関する。

通信ネットワークは、数や複雑さにおいて成長している。また、使用者のニーズを満たすために常に相互接続されている。パッチパネルは、通信ネットワークにおいて、（コンピュータや電話のようなエンドポイント機器が接続されている）水平配線とネットワークスイッチ間との中間要素として使用される。具体的には、パッチパネルにはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはその他の通信システムの着信および発信回線に接続するネットワークポートのパネルを含む。たとえばＬＡＮでは、パッチパネルはネットワークのコンピュータと、ＬＡＮがインターネットまたは他の広域ネットワーク（ＷＡＮ）に接続できるようにするスイッチまたはルータとに接続する。接続は、パッチコードで行われる。パッチパネルでは、パッチコードの抜き差しにより接続を配置したり整理しなおしたりできる。

エンドポイント機器とネットワークスイッチ間との物理接続が追加、移動、取り外される場合において、パッチパネルは、パッチ部分内でパッチコードの必要な設置または取り外しを技術者が実施する箇所である。パッチパネルは、技術者に選択した信号の経路を素早く変更できるための便宜を提供する。

パッチパネルは一般的に、次の２種類の構成のうちいずれかで展開される。それは、クロスコネクトとインターコネクトである。クロスコネクト構成では、２つのパッチパネルがエンドユーザーの機器とネットワークスイッチとの間に配置され、インターコネクト構成では、１つのパッチパネルのみがエンドユーザーの機器とネットワークスイッチとの間に配置される。クロスコネクト構成では、パッチ部分の接続の再配列を簡略化できるが、インターコネクト構成では、必要なのは１つのパッチパネルのみで、２つのパッチパネル間を接続するための専用のパッチコードは不要である。

ネットワーク通信設備間の物理ケーブル接続の実装やメンテナンスに関する人為的エラーは、ネットワークにマイナスの影響を与え得る。このようなマイナスの影響は、ネットワーク技術者が行うネットワークケーブルの設置および取り外し作業の指示、制御、検証を改善することにより回避できる。また、パッチコードの移動、追加、変更（ＭＡＣ）の実施時やパッチ部分での接続時に、技術者が簡単に理解し、従えるようなシステムを提供することが望ましい。

本発明のいくつかの実施形態においては、技術者がパッチ部分でパッチコードのＭＡＣを実施する際に従いやすい指示を提供することなどのために、パッチコードに電気回路とライトを備えている。

本発明に従ったシステムは、パッチコード管理のために備えられた導体部および接点を有するパッチコードを使用している。本発明に従ったパッチコードは、「１０ワイヤー」パッチコードと呼ばれることがある。この用語は、４つの導体の対を備える、従来の「８ワイヤー」銅線イーサネット（登録商標）パッチコードと関連して使用される。本発明に従った「１０ワイヤー」パッチコードは、パッチコード管理に特化した２つの追加の導体部を有する。「１０ワイヤー」および「１０番目の」導体部は、本発明を説明するために使用されるが、本発明の原理は８つの導体部よりも多い、あるいはそれより少ない導体部の銅線パッチコードへの拡張や、光パッチコードおよび銅／ファイバー混合パッチコードへの拡張が可能なものと理解されたい。いずれも、２つの追加の導体要素と、本発明に従った他のハードウェアを備えても良い。

本発明に従ったパッチコードは、プラグの抜き差しを検出するためにスイッチを用いる。さらに、パッチコードに組み込まれたＬＥＤやそのほかの視覚的な手段で、技術者にプラグの抜き差しを指示し、状態を知らせる。

これら、および本発明のその他の態様は、通常の本分野の技術者に対し、後述の詳細な説明において、図面の参照とともに説明する。本明細書に記載した実施形態は、本発明の範囲を限定するためのものではないということは理解するべきである。

本発明の一実施形態に従ったパッチコードおよびインテリジェントパッチパネルポートの概略ブロック図である。 パッチコードの回路の概略図である。 インテリジェントパッチパネルの回線およびパッチコードの回線を示す概略図である。 パッチコードにより接続されたネットワークスイッチおよびインテリジェントパッチパネルの斜視図である。 スイッチポートにプラグ接続されたパッチコードのスイッチプラグの斜視図である。 インテリジェントパッチパネルポートにプラグ接続されたパッチコードのパッチパネルチプラグの斜視図である。 パッチコードのパッチパネルプラグの斜視図である。 パッチコードのスイッチプラグの斜視図である。 パッチコードのスイッチプラグのスイッチ機構の斜視図で、スイッチ機構の詳細図を含む。 パッチコードのスイッチプラグの分解図である。 スイッチプラグのワイヤー終端領域の斜視図で、詳細図を含む。 図４Ａのワイヤー終端領域の別の斜視図である。 スイッチプラグのプリント回路基盤（ＰＣＢ）アセンブリの斜視図である。 スイッチプラグに取り付けられたＰＣＢの斜視図である。 スイッチプラグ上にＰＣＢカバーを取り付けたところを示す斜視図である。 スイッチプラグ上にＰＣＢカバーを取り付けたところを示す斜視図である。 スイッチプラグ上にＰＣＢカバーを取り付けたところを示す斜視図である。 本発明で用いることのできる別のプラグの斜視図である。 図８Ａのプラグのキャップ底面の斜視図である。 図８Ａの斜視図で、キャップを取り外し、プランジャスイッチとＰＣＢの部品を示した図である。 図８ＡのＰＣＢおよびプランジャスイッチの部品を中心とした斜視図である。 図８ＡのプラグのＰＣＢのポール、第１スイッチ接点、第２スイッチ接点を示した斜視図である。

本発明の一実施形態に従うと、図１Ａの概略ブロック図に示すように、パッチコードはインテリジェントパッチパネルのポートと接合するパッチパネルプラグ１２と、イーサネットスイッチのポートに挿入するスイッチプラグ１４とを、相互接続するような配置で有している。パッチコード１０は、９番目のワイヤー１６と１０番目のワイヤー１８を、パッチコードの通常の信号伝送ワイヤー（図示されていない）に加えて備えている。９番目および１０番目のワイヤー１６および１８は、パッチパネルプラグ１２の９番目および１０番目の接点２０および２２で終端しており、９番目および１０番目の接点２０および２２は、インテリジェントパッチパネルポート２８の９番目および１０番目の接点２４および２６とかみ合うよう作られている。インテリジェントパッチパネルポート２８は、後述でさらに詳細を説明する、関連する電子アセンブリ３０を有する。

パッチコード１０の９番目および１０番目のワイヤー１６および１８は、たとえば、圧接接点３２ａおよび３２ｂなどを使用しスイッチプラグ１４で終端する。９番目および１０番目のワイヤーは、それによってＬＥＤ ＰＣＢ ３６にあるＬＥＤ回路３４に電子的に接続される。スイッチ３８は、単一のポール、双投で、メイクビフォーブレークプランジャスイッチであることが好ましく、ＬＥＤ回路３４に接続しているスイッチ接点４０および４２を有する。スイッチ接点４０は「常時開」接点で、スイッチ接点４２は「常時閉」接点である。

後述でさらに詳細に説明するように、スイッチプラグ１４に関連したプランジャが押されているかいないかによって、スイッチ３８には２つの状態がある。プランジャは、スイッチプラグ１４がイーサネットスイッチのポートに挿入されると押される。本発明に従ったパッチコードがインテリジェントパッチパネルのポートに挿入されると、インテリジェントパッチパネルはスイッチ３８の状態に基づいて、スイッチプラグがスイッチポートにプラグ接続されているかどうかを判断する。

また、インテリジェントパッチパネルは、「９ワイヤー」パッチコードがインテリジェントパッチパネルポート２８に挿入されている場合に発生するように、インテリジェントパッチパネルポート２８の９番目および１０番目の接点２４および２６が共に短絡しているかどうかを検出できる。このような状態が検出されると、インテリジェントパッチパネルはその内部にインテリジェントパッチパネルがエラー通知処理の開始を可能にする、および／または、９ワイヤーパッチコードが使用されているという理解の下で、パッチコード状態の必要な移動、追加、または変更の継続を可能にする論理回路を有することができる。

ＬＥＤ回路３４には、２つのＬＥＤ、すなわち赤色ＬＥＤ４４と緑色ＬＥＤ４６を、図１Ｂに示すように含んでいることが好ましい。一般に、緑色ＬＥＤ４６は技術者にスイッチプラグを挿入する必要があることを知らせるために使用され、赤色ＬＥＤ４６は技術者にスイッチプラグを取り外す必要があることを知らせるために使用される。一部の実施形態では、点滅またはその他の時限点灯をエラー状態などの他の状態を知らせるものとして使用している場合がある。

ツェナーダイオード４８により、ＬＥＤ４４および４６に対する静電放電保護を提供する。第１および第２コンデンサ５０および５２により、インテリジェントパッチパネルによるコンデンサの充電率の検出が可能になる。これにより、インテリジェントパッチパネルでスイッチ３８の状態を判別できる。第１コンデンサ５０は、９番目のワイヤー導体部１６ａと第１スイッチ接点４０との間にあり、第２コンデンサ５２は９番目のワイヤー導体部１６ａと第２スイッチ接点４２との間にある。抵抗器５４は、９番目のワイヤー導体部１６ａから延びる伝導経路上に配置される。この伝導経路は、赤色ＬＥＤ４４から第１スイッチ接点を通る第１回路の脚部５６と、緑色ＬＥＤ４６から第２スイッチ接点を通る第２回路脚部５８とで分割される。スイッチポール６０は、１０番目のワイヤー導体部１８ａに、スイッチプラグ内で接続される。

パッチコード１０がインテリジェントパッチパネルポート２８にプラグ接続されると、パッチコード１０は、９番目および１０番目のワイヤーを通して印加される。インテリジェントパッチパネルとパッチコード１０との間で通信が確立され、パネルがパッチコード１０に、インテリジェントパッチパネルのサンプリング／充電回路６１（図１Ｃに図示）を介してスイッチプラグ終端の状態情報を問い合わせる。

下でさらに詳細を説明するように、スイッチ３８は、スイッチプラグ１４がスイッチポートにプラグ挿入されているときに押されるプランジャスイッチであることが好ましい。スイッチプラグ１４がポートに挿入されていないときは、第２スイッチ接点４２はポール６０に接続されており、スイッチプラグ１４がポートに挿入されているときは、第１スイッチ接点４０がポール６０に接続される。

本発明に従ったインテリジェントパッチパネルとパッチコード１０間の連動は、図１Ｃを参照しながら説明する。パッチコードがインテリジェントパッチパネルから取り外されると、パッチパネルコンデンサ６２は、サンプリング／充電回路６１に存在するのみのキャパシタンスとなる。

パッチコード１０のパッチパネルプラグ１２がインテリジェントパッチパネルに挿入され、スイッチプラグがスイッチポートに接続されていない場合、スイッチ３８は常時閉状態となり、緑色ＬＥＤ４６と接触する。この状態では、第２コンデンサ５２はサンプリング／充電回路の一部で、緑色ＬＥＤ４６はインテリジェントパッチパネルにより操作が可能である。

パッチコード１０のパッチパネルプラグ１２がインテリジェントパッチパネルに挿入され、スイッチプラグがスイッチポートに接続されている場合、スイッチ３８は常時開状態となり、赤色ＬＥＤ４４と接触する。この状態では、第１コンデンサ５０はサンプリング／充電回路の一部で、赤色ＬＥＤ４４はインテリジェントパッチパネルにより操作が可能である。

インテリジェントパッチパネルは、得られる回路に第１コンデンサ５０、および第２コンデンサ５２があるかないかを決めるスイッチの位置に基づき、コンデンサの充電率の違い（つまり、コンデンサ全体を充電している電圧の程度）を検出する。一実施形態に従うと、パッチパネルコンデンサ６２は０.０４７μＦのキャパシタンスを有し、第１コンデンサ５０は０.６８μＦのキャパシタンスを有し、第２コンデンサ５２は４.７μＦのキャパシタンスを有している。抵抗器５４は、６０４Ωの抵抗である。インテリジェントパッチパネルはファームウェアおよび／またはソフトウェアおよびマイクロプロセッサ回路を備えており、「ウィングボード」アセンブリの一部であっても良い。

一実施形態では、図１Ｃに示すように、インテリジェントパッチパネル回路に第１、第２、第３のトランジスタ６４、６６、６８を含む。パッチコードおよびスイッチ状態のサンプリングは、サンプリングサイクルで行っても良い。サンプリングサイクルの開始時に、第１トランジスタ６４はオフ、第２トランジスタ６６はオンにし、９番目のワイヤー１６および９番目のワイヤー導体部１６ａを接地し、すべてのコンデンサを放電する。その後、第２トランジスタ６６をオフ（ｔ＝０と定義した時間）にし、回路の充電率を、入力７０が論理高に達するまでに必要な経過時間を測定することにより決定する。この状態では、インテリジェントパッチパネルは、どのような回路のキャパシタンス可用性でも充電、サンプリング、放電されているため、４つの取りうるパッチコード状態を検出できる。その状態とは、（１）システムにコードがない（２）パッチコードのプラグが両方ともジャックに挿入されている（３）パッチパネルプラグ１２のみがジャックに挿入されている（４）９番目のワイヤー１６が１０番目のワイヤー１０に短絡している、の４つである。

示されている実施形態では、パッチパネルコンデンサ６２のキャパシタンスがシステム内で最小であるため、充電が最速であることによりパッチコードの不在が検出される。パッチパネルプラグ１２およびスイッチプラグ１４がそれぞれの対応するパネルにかみ合うと、スイッチ３８は第１のコンデンサ５０を、パッチパネルコンデンサ６２と一緒に回路内に配置し、結果中程度の充電率となる。最長充電率は、パッチパネルプラグ１２がかみ合い、スイッチプラグ１４がかみ合っていないときに発生し、その結果は、パッチパネルコンデンサ６２および第２コンデンサ５２が充電回路に組み込まれる。取りうる最後の状態は、９番目および１０番目のワイヤー間で生じる短絡に伴い生じ、入力７０が論理高状態に達することはありえない。

上記の状態を使用して、インテリジェントパッチパネルに関連したファームウェアおよび／またはソフトウェアは、パッチコードのかみ合っている状態またはかみ合わない状態を認識する。デューティサイクルの残りでは、インテリジェントパッチパネルは赤色ＬＥＤ４４および緑色ＬＥＤ４６がさまざまな形式（点滅、一定間隔の明滅、一定の点灯、一定の消灯、それらの組み合わせなど）で光るよう選択できる。これは、スイッチ３８の位置に連動した、回路およびインテリジェントパッチパネルの論理回路で発生するスイッチ切り替えにより達成される。図１Ｃに関連する文章で説明したように、第１のトランジスタ６４がオン、第２のトランジスタ６６がオフ、第３のトランジスタ６８がオンの場合に、電流はＬＥＤ回路３４を通って流れることができ、スイッチ３８の状態に基づいて、赤色ＬＥＤ４４または緑色ＬＥＤ４６のいずれかを点灯させても良い。赤色ＬＥＤ４４および緑色ＬＥＤ４６は、さまざまな形式で点灯してシステム全体のさまざまな状態を知らせる。ＬＥＤは、第３のトランジスタ６８をオフにすると消灯する。ＬＥＤの点滅は、前述のようにＬＥＤをオンにしたりオフにすることで達成される。インテリジェントパッチパネルは、この情報を分類し、診断やパッチ状態の変更のための関連操作を行う層管理ソフトウェアに転送する。

図２Ａは、イーサネットスイッチ７４のスイッチポート７２とインテリジェントパッチパネルポート２８とを接続するパッチコード１０の斜視図である。図２Ｂは、スイッチポート７２にプラグ接続されているパッチコード１０のスイッチプラグ１４の拡大図で、図２Ｃはパッチパネルポート２８にプラグ接続されているパッチパネルプラグ１２の拡大図である。図２Ｄは、９番目および１０番目の接点２０および２２を示すパッチプラグ１２の斜視図である。パッチパネルプラグ１２がインテリジェントパッチパネルポート２８にかみ合うと、プラグ１２の９番目および１０番目の接点２０および２２が、インテリジェントパッチパネルポートの９番目および１０番目の接点２４および２６と、図２Ｃに示す接触領域７６で接触する。

図３Ａは、スイッチプラグ１４の斜視図である。ＰＣＢカバー７８はＬＥＤ ＰＣＢ ３６を覆う。ＰＣＢカバー７８は透明あるいは半透明であり、ＬＥＤ４４および４６からの光がカバー背面から見えるようにする。スイッチ３８を有効にするプランジャ８０も図３Ａに示す。

図３Ｂは、スイッチ機構８２の拡大図である。プランジャ８０は圧縮バネ３４により伸張した位置に保持され、その反対側にあるプラグの別の一部と隣接できる。プランジャ８０の伸張部８６はその上にプランジャ接点８８が取り付けられている。プランジャ接点８８は、図３Ｂに「常時閉」の位置で示されており、その位置では、そのプランジャ接点８８はスイッチのポール６０を常時閉の接点４２に接続する。プランジャ８０がイーサネットスイッチ７４の前面部８１により押される（図２Ｂに示すとおり）と、プランジャ接点８８は図３Ｂに示す斜視図の右斜め下方へ移動して、最終的にはポール６０と常時開の接点４０との間が接続される。一実施形態に従うと、プランジャ８０が内部で約０．０４０インチ動くと、ポール６０および常時開の接点４０との間が一続きとなる。

図３Ｃはスイッチプラグ１４の分解図で、以下の内容を示す。ロードバー９２とワイヤー分配器９４を収容するメインプラグ筐体９０。シールド用途のためのシールド９６があっても良い。ひずみ取り環９８は、プランジャ８０、ＬＥＤ ＰＣＢ ３６、およびＰＣＢカバー７８に対応するような特性で修正され、ひずみ取り環９８上のラッチ歯９９にラッチする。プラグブート１００はひずみ取り環９８のブートラッチ歯１０２をラッチする。

図４Ａおよび４Ｂは、スイッチプラグ１４のワイヤー終端領域の斜視図である。９番目および１０番目のワイヤー１６および１８は、ＩＤＣの３２ａと３２ｂでそれぞれ終端し、ワイヤースロット１０４に挿入されてひずみ取り環９８の側壁に流れ込むようカットされているところを示している。

図５はＬＥＤ ＰＣＢ ３６の、スイッチ機構８２のその他のコンポーネントがない斜視図である。

図６は、スイッチプラグ１４に取り付けたＬＥＤ ＰＣＢ ３６の斜視図である。

図７Ａは、スイッチプラグ１４に取り付けられるようにしたＰＣＢカバー７８を示す斜視図で、図７Ｂは同様の図を後ろから見た図である。図７Ｃはスイッチプラグ１４に取り付けたＰＣＢカバー７８を示す。

図８Ａ〜Ｅは、本発明で使用できるプラグ１５の別の実施形態を示す。プラグ１５はキャップ１１２、ＰＣＢ ３６およびプランジャスイッチ８１を有することができる。図８Ｂに示すように、キャップ１１２はその底面に、キャップ１１２上に下方への力がかかることにより、その動作が損なわれる、および／またはプランジャスイッチ８１への損傷を引き起こす偏位を防ぐためのキャップ支持部１１４を有する。図８Ｃおよび８Ｄは、プランジャ接点８８がプランジャ８０の拡張部８６の底面に沿って曲げられたプランジャスイッチ８１の実施形態を示す。８Ｅは、プランジャスイッチ８０のポール６０、第１スイッチ接点４０、第２スイッチ接点４２を形成する配線を示す。第１スイッチ接点４０および第２スイッチ接点４２は、角度を付けて形成され、メイクビフォーブレーク接続を可能にする隙間４１により分かれている。図８Ｅも、絶縁ピアッシング接点３３ａ、３３ｂの使用によるＰＣＢ ３６と９番目および１０番目のワイヤー１８、１６との電子的接続の形成を示す。

本発明の特定の実施形態および適用を図示し説明してきたが、本発明は、本明細書に開示した厳密な構造および構成に限定されず、さまざまな修正、変更、変形が本明細書で説明している精神および範囲から逸脱せずに明らかとなり得ることが理解されるものである。

１０ パッチコード
１２ パッチパネルプラグ
１４ スイッチプラグ
１６ パッチコードの９番目ワイヤー
１８ パッチコードの１０番目ワイヤー
２０ パッチパネルプラグの９番目接点
２２ パッチパネルプラグの１０番目接点
２４ インテリジェントパッチパネルポートの９番目接点
２６ インテリジェントパッチパネルポートの１０番目接点
２８ インテリジェントパッチパネルポート
３０ 電子アセンブリ
３２ａ，３２ｂ 圧力接点
３４ ＬＥＤ回路
３６ ＬＥＤ ＰＣＢ
３８ スイッチ
４０，４２ スイッチ接点

Claims (11)

1. 第１および第２管理導体部を利用したパッチコードマッピングシステムで使用するためのプラグであって、
   第１および第２スイッチ接点および１つのポールを有し、プラグがジャックに挿入されたときに状態を変更するよう設定され、ポールが第２管理導体部に電子的に接続されている、単一ポール双投スイッチと、
   第１キャパシタンスを有し、第１管理導体部と第１スイッチ接点とに電子的に接続された第１コンデンサと、
   第２キャパシタンスを有し、第１管理導体部と第２スイッチ接点とに電子的に接続され、第１キャパシタンスが第２キャパシタンスと異なる第２コンデンサと
   を備えたプラグ。
2. 第１のスイッチ接点に電子的に接続され、少なくとも一部の回路が第１コンデンサに並列である第１の発光ダイオードと、
   第２のスイッチ接点に電子的に接続され、少なくとも一部の回路が第２コンデンサに並列である第２の発光ダイオードと
   をさらに備えた、請求項１に記載のプラグ。
3. 第１および第２管理導体部間で電子的に接続されたツェナーダイオードをさらに備えた請求項２に記載のプラグ。
4. 第１発光ダイオードと第２発光ダイオードが異なる色である請求項２に記載のプラグ。
5. 第１および第２管理導体部を利用したパッチコードのマッピングシステムであって、
   第１および第２スイッチ接点および１つのポールを有し、プラグがジャックに挿入されたときに状態を変更するよう設定され、ポールが第２管理導体部に電子的に接続されている単一ポール双投スイッチと、
   第１キャパシタンスを有し、第１管理導体部と第１スイッチ接点とに電子的に接続された第１コンデンサと、
   第２キャパシタンスを有し、第１管理導体部と第２スイッチ接点とに電子的に接続され、第１キャパシタンスが第２キャパシタンスと異なる第２コンデンサと
   を備えたプラグを備えたシステム。
6. 前記のプラグがさらに、
   第１のスイッチ接点に電子的に接続され、少なくとも一部の回路が第１コンデンサに並列の第１の発光ダイオードと、
   第２のスイッチ接点に電子的に接続され、少なくとも一部の回路が第２コンデンサに並列の第２の発光ダイオードと
   を備える、請求項５に記載のマッピングシステム。
7. 第１または第２コンデンサの充電、第１または第２コンデンサの放電、第１または第２コンデンサの充電にかかる時間の測定を実行するよう設定されたパッチパネル回路をさらに備えた、請求項６に記載のマッピングシステム。
8. パッチパネル回路に第１および第２トランジスタを備え、これらのトランジスタは第１トランジスタがオンで第２トランジスタがオフのときに第１または第２コンデンサを充電し、第１トランジスタがオフで第２トランジスタがオンの時に第１および第２コンデンサを放電するよう設定される、請求項７に記載のマッピングシステム。
9. 第１トランジスタは第１管理導体部を抵抗器を介して電源へ電子的に接続する機能を有し、第２トランジスタは第１管理導体部を信号用接地へ電子的に接続する機能を有する、請求項８に記載のマッピングシステム。
10. 前記パッチパネル回路がさらに第３のトランジスタを備え、この第３のトランジスタは第２管理導体部を信号用接地へ電子的に接続する機能を有する、請求項９に記載のマッピングシステム。
11. 前記回路が第３のコンデンサを備え、この第３のコンデンサは第１管理導体部接点と信号用接地の間に電子的に接続されている、請求項１０に記載のマッピングシステム。