JP4820415B2 - ネットワークのケーブルインタフェース接続を監視するシステム - Google Patents

Description

２００５年９月１３日に出願された米国仮出願番号第６０／７１６，７９３号の優先権を主張する。

本発明は、通常、ネットワークのインターコネクティビティの分野に関連し、特にネットワークの能力、制御、状態、監視および管理機能の提供に関する。

ネットワークを制御および監視する装置では、ネットワークに装置を永続的なおよび一時的に追加する際に問題が発生する。典型的な既存のネットワークシステムでは、相互接続した医療装置に接続する多数の個別ケーブルを用い、スイッチ、ソフトウェアおよびジャンパを介してシステム構成情報を頻繁に手動入力する必要がある。かかる既存のシステムは、設定および拡張を管理するエンドユーザーにとって複雑および高価であり、本質的に間違いを起こしやすい。本発明の原理によるシステムでは、この欠陥および関連問題について取り上げる。

本発明の原理によれば、システムは、ネットワークのケーブルインタフェース接続を監視する。

個別ケーブルインタフェース接続は、ネットワーク内のケーブルと関連装置の間の接続を含む。システムは、複数の個別インタフェース制御装置を含む。複数の個別インタフェース制御装置は、ネットワーク内の１つ以上のケーブルインタフェース接続を監視し、第２のインタフェース制御装置から装置の種類を識別するデータを自動的に取得する第１のインタフェース制御装置を含む。第２のインタフェース制御装置は、ネットワーク内のケーブルと関連装置の間の接続を監視する。装置の種類を識別するデータは、ケーブルと第１のケーブルインタフェース接続および第２のケーブルインタフェース接続を介してケーブルの端部で取得され、第２のケーブルインタフェース接続に関連する装置の識別を支援する。第１のインタフェース制御装置は、ネットワーク内の個別インタフェース制御装置間の通信を第１の通信リンクで支援する。システムは、第１の通信リンクと異なる第２の通信リンクをさらに含み、第２の通信リンクは、ネットワークの複数のケーブルインタフェース接続を経由する。

本明細書で用いられるプロセッサは、（ａ）入力情報装置から情報を受信し、（ｂ）情報を操作、分析、変更、変換および／または送信することによって情報を処理し、情報出力装置に情報をルーティングする実行可能なアプリケーションの制御のもとで動作する。プロセッサは、制御装置またはマイクロプロセッサなどを用いるか、あるいはその能力を含む。プロセッサは、ディスプレイプロセッサまたはジェネレータで操作することができる。ディスプレイプロセッサまたはジェネレータは、表示画像を示す信号を生成する公知の構成要素またはその部分である。プロセッサおよびディプレイプロセッサは、ディスプレイ、ハードウェア、ファームウェアおよび／またはソフトウェアのあらゆる組み合わせを含む。

本明細書で用いられる実行可能なアプリケーションは、例えばユーザーコマンドまたは入力に対して、所定の機能（例えばオペレーティングシステム、ケーブルインタフェース接続の監視装置または他の情報処理システムの機能）を実装するようにプロセッサを調整するコードまたは機械可読の指示を含む。実行可能な手順は、１つ以上の特定の処理を実行するコードまたは機械可読の指示のセグメント、実行可能なアプリケーションのコードまたは部分のサブルーチンまたは他の異なるセグメントである。

本明細書で用いられるユーザーインタフェース（Ｕｌ）は、１つ以上の表示画像を含み、プロセッサの制御のもとでディスプレイプロセッサによって生成される。また、Ｕｌは、実行可能な手順またはアプリケーションを含む。また、実行可能な手順またはアプリケーションは、Ｕｌ表示画像を示す信号を生成するようにディスプレイプロセッサを調節する。この信号は、ユーザーによって視認される画像を表示する表示装置に供給される。実行可能な手順またはアプリケーションは、ユーザー入力装置（例えばキーボード、マウス、ライトペン、タッチスクリーンまたはユーザーがプロセッサにデータを与えることができる他のあらゆる手段）から信号を受信する。プロセッサは、実行可能な手順またはアプリケーションの制御のもとで、入力装置から受信された信号に対してＵｌ表示画像を操作する。このように、ユーザーは、入力装置を用いて表示画像と対話することによって、プロセッサまたは他の装置とユーザーの対話処理が可能となる。

図１は、ネットワーク１のケーブルインタフェース接続を監視するシステムを示す。個別ケーブルインタフェース接続は、ケーブル３とネットワーク内の関連装置４間の接続を含む。図１は、複数の個別インタフェース制御装置２、７０を含む。このようなインタフェース制御装置２、７０は、ネットワーク１内の１つ以上のケーブルインタフェース接続を監視する。インタフェース制御装置２、７０は、以下に詳述されるように、第２のインタフェース制御装置２から装置４の種類を識別するデータを自動的に取得する第１のインタフェース制御装置７０を含み、第２のインタフェース制御装置２は、ネットワーク内のケーブルと関連装置の間の接続を監視する。装置を識別するデータは、ケーブルと第１のケーブルインタフェース３および第２のケーブルインタフェース３の接続を介してケーブルの端部で取得される。装置４を識別するデータは、第２のケーブルインタフェース接続２に関連する装置の識別を支援する。また、以下に記載されるように、複数の個別インタフェース制御装置２、７０は、第１の通信リンクを介してネットワーク内の個別インタフェース制御装置間の通信を支援する。また、システムは、第１の通信リンクと異なる第２の通信リンクを含み、第２の通信リンクは、ネットワーク１の複数のケーブルインタフェース接続によって確立される。

図１には、ネットワークシステムケーブル３に関連するさまざまな装置４（例えば医療装置）が相互接続できる複数のノードインタフェース制御装置２、７０を含むデータおよび電力配電回路網１を示す。ノードインタフェース制御装置２、７０は、システムケーブルプラグ６に接続可能な複数のシステムケーブルソケット７に接続する。一実施形態では、ノードインタフェース制御装置２、７０は、２つ以上のシステムケーブルソケット７に接続してもよいことが当業者によって理解されるが、ノードのインタフェース制御装置２は、４つのシステムケーブルソケット７に接続してもよい。図１に示すノードＡおよびノードＢのように、ノードインタフェース制御装置２、７０は、システムケーブルソケット７を含む同一エンクロージャに関連装置４と物理的に統合してもよい。図に示す実施形態では、システムケーブルソケット７は同一である。

システムケーブル３は、複数の信号線を有するケーブルのそれぞれの端部に接続される第１のシステムケーブルプラグ６および第２のシステムケーブルプラグ６を含む。システムケーブル３は、同様に構成される。トランスミッタからレシーバおよびその逆へと通信信号を送信する信号線の場合、信号線は、１つのノードインタフェース制御装置２内のトランスミッタが、他のノードインタフェース制御装置２のレシーバに接続するようにケーブル内で交差している。システムケーブルプラグ６は、上記のように、それぞれのシステムケーブルソケット７に差し込むように製造される。複数のシステムケーブル３は、ノードインタフェース制御装置２、７０およびネットワーク１内の関連装置４を相互接続するために用いてもよい。

また、ネットワーク電源装置５２は、ノードインタフェース制御装置２を含む。図１では、ネットワーク電源装置５２のノードインタフェース制御装置２は、２つのシステムケーブルソケット７を含む。ネットワーク電源装置５２は、ネットワークへの電力を維持するために、電力システムメイン、電源回路、バッテリーバックアップならびに他の関連回路および装置への接続を含むことは、当業者によって理解される。図示の実施形態では、ネットワーク電源装置５２は、２４ボルトの電源電圧を供給する。

ノードは、複数のノードが中央ノードに接続されるスター網で相互接続してもよい。これは図１に示しており、ノードＢおよびネットワーク電源装置５２のノードは、それぞれのシステムケーブル３によってマスタインタフェース制御装置７０のノードに接続される。ノードは、シリアル方法で接続されるデージーチェーン構成に相互接続してもよい。これは図１に示しており、マスタインタフェース制御装置７０のノードは、ノードＢに接続され、ノードＢはノードＡに接続される。このネットワーク構成の一方または双方は、ネットワーク１のノードと相互接続するために用いてもよいが当業者によって理解される。

通常、ネットワーク１は、全体的にネットワーク１を指令管理するホストコンピュータをさらに含む。第１のノードインタフェース制御装置（マスタインタフェース制御装置７０と称す）は、ホストコンピュータ５１との専用通信リンクを含む。上記のように、マスタインタフェース制御装置７０は、ホストコンピュータ５１を有する同一エンクロージャ内に統合してもよい。システムケーブルソケット７は、システムケーブルプラグ６が接続可能であるこのエンクロージャで利用できる。第１のインタフェース制御装置（例えばマスタインタフェース制御装置７０）は、ネットワーク内の複数のケーブルインタフェース接続を監視する。すなわち、第１のインタフェース制御装置７０は、以下に詳述するようにマスタインタフェース制御装置として動作する。マスターノードインタフェース制御装置７０は、関連機器４および関連機器４をシステムケーブル３に相互接続することを含んでもよく、あるいは装置４が接続されない独立ノードとして動作してもよい。

それぞれのノードインタフェース制御装置２は、システムケーブルプラグ６およびシステムケーブルソケット７を介して電力およびデータ信号をシステムケーブル３で送信する。ノードインタフェース制御装置２を通して送信される典型的なデータ信号は、患者監視信号（例えば警報信号または患者のバイタルサイン）である。ノードコントローラ２は、標準のデータ通信プロトコルにしたがってシステムケーブル３を介してデータ信号を送信してもよく、接続される装置４の種類を判定することができる。ケーブル３は、通常はパルス信号またはデジタル信号用のダクトとして利用され、信号レベルは、ノードインタフェース制御装置２によって、ノードアドレスおよび他の関連パラメータを示すデータとして特定される。通常、特定のノードインタフェース制御装置２は、ケーブル３を介して送信されるデータを認識し、受信データに応答して特定のインタフェース制御装置機能を実行するようにプログラミングされる。電力スイッチングを知的に制御し、データ通信を確立するために、ノードインタフェース制御装置２は、システムケーブル３および特定の医療装置４に適切に接続するとき、またはステムケーブル３および特定の医療装置４に適切に接続するかどうかを判断する。

図２では、代表的なインタフェース制御装置２の基本要素を認識することができる。システムコネクタ５は、システムケーブルソケット７およびシステムケーブルプラグ６を含むように形成される。ネットワークシステムケーブル３は、ケーブルソケット７にケーブル３の導線を電気的に相互接続するように調整されるケーブルプラグ６で終端する。本発明の一実施態様では、ケーブルソケット７は、インタフェース制御装置２にケーブル３を接続させる少なくとも９つのシステムケーブル導線またはパスを含む。具体的には、導線８は、ドック信号ｓｃＤｏｃｋＡおよびｓｃＤｏｃｋＢを送信し、ドック信号インタフェース９に相互接続する。システムケーブル３の導線８は、ドック信号をドック信号インタフェース９に送信する。ドック信号インタフェース９は、それを示す論理出力信号１８を生じるシステムケーブル３は、ノードインタフェース制御装置２および対応する第２のノードインタフェース制御装置２（図示せず）に、システムケーブル３の他方の端部で物理的および電気的に接続される。すなわち、システムケーブル３がノードインタフェースコネクタ２または第２のノードインタフェース制御装置２（図示せず）に適切に接続されない場合、論理出力信号１８の論理値は０である。システムケーブル３がノードインタフェースコネクタ２または第２のノードインタフェース制御装置２（図示せず）に適切に接続される場合、論理出力信号１８の論理値は１である。この信号は、ネットワーク１と医療装置４の間のあらゆるデータ転送を試行する前に、システムケーブル３への接続が適切であることを確認するために用いてもよい。

上記のように、好ましい実施形態で、インタフェース制御装置２は、システムケーブル３の中に少なくとも９つの別個の伝導経路８、１３、３５、３６、３７、３８、３９、４０および４１を含む。システムケーブルプラグ６およびシステムケーブルソケット７は、システムケーブル３とインタフェースノードコントローラ２の間に伝導経路８、１３、３５、３６、３７、３８、３９、４０および４１を接続させるために、スタガーピン（すなわちさまざまな長さのピン）を用いるように設計される。具体的に、図に示す実施形態では、導線８上の信号は、他のピンより短いピンに供給される。したがって、動作中に、システムケーブル３の導線１３、３５、３６、３７、３８、３９、４０および４１に現れる信号は、導線８の中を伝送する信号の前に、ノードインタフェース制御装置２に到達する。したがって、システムケーブルプラグ６が、システムケーブルソケット７に差し込まれると、信号接続が、伝導経路８の前に他伝導経路１３、３５、３６、３７、３８、３９、４０および４１と確立される。一実施形態では、導線３５および３８（それぞれｓｃＲｅｔｕｒｎおよびｓｃＡｕｘＧｎｄ）は、アースである。

詳しくは、他の伝導経路で１つである伝導経路１３（ｓｃＰｏｗｅｒ）は、ノードインタフェース制御装置２にネットワーク電力を供給する。ネットワーク電力信号１３は、低電力電源装置５３に接続され、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２に電力を次々に供給する。したがって、ドック信号インタフェース９が導線８上のドック信号を受信する前に、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２は電源を投入される。したがって、ドック信号インタフェース９が導線１８の論理ドック信号を生成可能となる前に、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２は初期化および起動される。

導線１８の論理信号の存在がノード制御マイクロプロセッサ装置４２によって検出されると、次に、マイクロプロセッサ４２は、ノードに対して適切となるような制御方式で、信号経路１９を介してローカル電源装置または負荷装置６０の電源を投入および／または信号経路４３を介して導線１３（ｓｃＰｏｗｅｒ）からネットワーク電力の受信を開始することができる。この機能は、システムコネクタ５で電気アークの発生を防ぎ、ネットワーク１内ですでに動作している他の装置に障害を与えうる電源の過渡的外乱を防ぎ、ノードインタフェース制御装置２は、「ホットスワップ」機能を実装するか、あるいはシステム全体の機能に電源を投入することができる。

逆に、システムケーブル３が、特定のノードコントローラ２から引き抜かれると、システムケーブルプラグ６のスタガーピンとドック信号ｓｃＤｏｃｋＡおよびｓｃＤｏｃｋＢを伝送するシステムケーブルソケット７は、最初に切断される。したがって、他の導線が切断される前に、導線１８に現れるドック信号（すなわち論理「０」信号）が現れる。導線１８に現れる論理「０」信号は、例えば、電力を減少させるなどの適切な間接動作をするために、ノード（例えばローカル電源または負荷装置６０および／または流入電流リミッタ４４）の回路に次々に制御信号を送信するノード制御マイクロプロセッサ４２への信号として利用される。

それぞれのノードインタフェース制御装置２では、製造時に永続的に配置される構成ジャンパ４６以外が同様に製造される。上記のように、それぞれのノードインタフェース制御装置２は、同一のエンクロージャの関連機器と物理的に統合してもよい。ノードインタフェース制御装置２のノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２が構成されるノードの特定の目的を判別する構成ジャンパ（４６）の存在、不在または位置を読み込む。ノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、ジャンパ４６の位置によって特定ノードインタフェース制御装置２に対して適切となるように動作することができる。ジャンパは、製造時に製作され、導入時または現地保守要員によって配置されないため、かかる人員によって誤って配置されない。

例えば、少なくとも１つのインタフェース制御装置２は、インタフェース制御装置２内で構成される少なくとも１つのジャンパ接続４６によって、複数のインタフェース制御装置２の階層内で特定される。すなわち、少なくとも１つのノードインタフェース制御装置２は、構成ジャンパ４６によってマスタインタフェース制御装置７０と称す。また、少なくとも１つのインタフェース制御装置２は、インタフェース制御装置２内で構成される少なくとも１つのジャンパ接続４６によって、複数のインタフェース制御装置２の階層内の特定の種類の装置４に関連付けてもよい。すなわち、ジャンパ（４６）の構成は、ノードコントローラ２に接続される特定の周辺医療機器４に依存し、データ通信パラメータ（例えばパリティ、ボーレートおよび他の装置４の特性）を含む装置４の特性に基づく。また、ジャンパ（４６）の配置によって、特定のノードインタフェース制御装置２の動作に対して割り当てられる電力の量について、この情報をマスタ制御装置７０に送信できるノード制御マイクロプロセッサ装置４２に通知する。

図２には、マスタインタフェース制御装置７０を示すノードインタフェース制御装置２を示す。上記のように、マスタインタフェース制御装置７０は、上位演算処理装置４５を含むホストコンピュータ５１への専用のリンクを含む。通常、ホストプロセッサ４５は、インテリジェントホストコンピュータ５１によって動作されるか、あるいはインテリジェントホストコンピュータ５１の一部であり、ユーザーインタフェース６２にアクセスし、ユーザーの制御のもとでネットワーク１の全動作を制御する実行可能なアプリケーションにアクセスすることができる。ホストプロセッサ４５は、ネットワーク１に関連するデータおよびコマンドを送受信するために、専用のリンクを介してノード制御マイクロプロセッサ装置４２と通信する。

複数の個別インタフェース制御装置２の各々が指定するマスタコントローラ７０は、接続性および配電を監視および制御に関して全てのネットワーク１の監視責任を有する。ネットワークの他の態様は、同様にマスタインタフェース制御装置７０によって制御されてもよい。複数の個別インタフェース制御装置２の各々が指定するマスタコントローラ７０は、ネットワーク１の複数の個別装置を示すデータを含むネットワーク１のマップ５０を編集する際に、マスタコントローラ７０は、上記のように得られる装置の種類を識別するデータを用いる。

通常、さまざまな種類の装置の消費電力は、事前に知らされている。したがって、編集されたマップは、装置の種類を対応する消費電力に関連付ける所定のデータから複数の個別装置の各消費電力を特定するデータを含んでもよい。さらに、マップ５０は、装置の種類を個別ケーブルインタフェース接続および物理的位置に関連付ける所定のデータに基づいて複数の個別装置４の各物理的位置を特定するデータを含んでもよい。特に、所定のデータは、装置の種類を個別ケーブルインタフェース接続および関連する電子アドレスならびに物理的位置に関連付ける。

装置の種別識別子は、装置の順位を作成するために、マップ５０に統合される優先度指示子を含んでもよい。ネットワーク１が、ネットワーク１に接続されていると考えられる装置４の全ての同時処理操作を支援できない場合、マップ５０の優先度指示子によって、ホストプロセッサ４５がノードインタフェース制御装置２に動作（例えばネットワーク１内の電力管理およびデータ通信）を指示することができる。

図２および図３に示すように、２つのノードインタフェース制御装置２のネットワークは、ノードコントローラ２内にある個別ノード制御マイクロプロセッサ装置４２の間の通信方法を含むことを、当業者は理解することができる。例えば、３つの通信リンク（導線４１を介するイーサネット（登録商標）１のリンク、導線３９を介するイーサネット（登録商標）２のリンクおよびシステムケーブル３の導線３７を介するＲＳ２３２リンク）は、システムケーブル３で実現される。このようなリンクは、導線４８、４９および４７のそれぞれのノードインタフェース制御装置２で利用可能となる。ノードインタフェース制御装置２のノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、ネットワーク１上の別のノードインタフェース制御装置２の別のノード制御マイクロプロセッサ装置４２に、システムケーブル３の通信リンクの１つを介して相互接続してもよい。したがって、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、通信リンクイーサネット（登録商標）１、イーサネット（登録商標）２および／またはＲＳ２３２を介してネットワーク内の他のノードインタフェース制御装置２の他のノード制御マイクロプロセッサ装置４２にその信号を送信することによって、実信号入力（例えば入力信号６３）の受信に応答してもよい。同様に、他のノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、ノードインタフェース制御装置２の実信号入力としてその信号に応答してもよい。したがって、ノードインタフェース制御装置２の実入力信号６３は、他のノード制御マイクロプロセッサ装置４２の仮想信号入力６３となり、実際、ネットワーク１上の複数のノードインタフェース制御装置２にあるマイクロプロセッサ４２を複数のノードで制御する。

仮想信号経路７３（図３の破線で示す）は、システムケーブル３による実信号入力６３のために確立される。ノードインタフェース制御装置２は、装置４に供給される実出力信号（６７、６８および６９）のために、ノードコントローラ２の装置４から受信された実信号入力（６３、６４および６５）に少なくとも１つの専用入力経路２０を提供する。仮想入力および出力信号は、システムケーブル３の通信リンク（例えばイーサネット（登録商標）１、イーサネット（登録商標）２、ＲＳ２３２）を介してノード制御マイクロプロセッサ装置４２に送信される。

場合によっては、実信号入力（６３）を受信したノードインタフェース制御装置２に関係なく、出力信号（例えば６８）を生成するように、ノード制御マイクロプロセッサ装置４２の実行可能なアプリケーションは、仮想入力信号（７３）を処理してもよい。さらに、複数のノードインタフェース制御装置２にあるノード制御マイクロプロセッサ装置４２の実行可能なアプリケーションは、同様に仮想入力信号（７３）に応答してもよい。かかる構成では、例えば、実信号（６３）が受信される場所に関わらず、出力信号（６８）は、ネットワーク１内でそれぞれのノードコントローラ２で生成される。このようにプログラミングされるノード制御マイクロプロセッサ装置４２を有するネットワークでは、複数のノードインタフェース制御装置２によって生成される出力信号（６８）は、他のノードコントローラ２のいずれかで現れる信号の論理和を示す。

例えば、患者の監視信号は、第１の通信チャネル（例えばＲＳ２３２通信リンク）を介して、複数の個別インタフェース制御装置２に送信されてもよい。この患者の監視信号は、（ａ）警報信号および／または（ｂ）患者のバイタルサインを示す信号のうち少なくとも１つであってもよい。患者の警報信号を一例にとると、装置４から患者の警報入力信号（６３）を受信するあらゆるノードインタフェース制御装置２は、仮想「警報入力」信号（７３）を他のノードコントローラ２に転送することによって、ネットワーク１は警報状態であることを警告することができる。次に、実信号入力（例えば６３）が個別ノードインタフェース制御装置２で実際に開始したかのように、「警報出力」信号（例えば６８）は、複数のノードインタフェース制御装置２で生成される。この「警報出力」信号は、起動警報状態（例えば警告灯、ブザー、ポケベルなどの起動）に設定するために用いられる。したがって、警報信号である患者の監視信号は、ネットワーク１内の装置４によって動作を開始するため、あるいは複数の個別インタフェース制御装置２の各々によって起動警報状態に設定するために用いてもよい。上記のように論理和関数より複雑であるロジックをノードコントローラ仮想入力信号に適用してもよく、あるいは特定ノードインタフェース制御装置２を、特定の仮想入力信号に対して固有の方式で応答するようにプログラミングしてもよい。

図４は、ノードコントローラ２の複雑な構成を示し、多数のノードコントローラが構成できることを示す。特に、ノードコントローラ２の少なくとも１つは、接続６６を介して１つ以上のシステムケーブル３に同時接続されることが分かるため、１つ以上のシステムケーブル３で実施されるデータ処理に直接接続し、制御することができる。これは、上記のスター網である。

図２では、ノードインタフェース制御装置２のノード制御マイクロプロセッサ装置４２は、専用の低電力の電圧源５３（図２）によって駆動し、その電力は、システムケーブル３の導線１３を介してシステム１によって与えられるネットワーク電力導線５４（ｓｃＰｏｗｅｒ）から得られる。通常、ネットワーク供給電力の公称値は、２４ボルトである。システム１が２４ボルトのネットワーク電源装置５２にアクセスする際、ノードインタフェース制御装置２はネットワーク１に相互接続し、その相互接続したノードコントローラ２が動作する。多数のノードコントローラ２は、接続される特定の医療装置４から独立して動作し、装置４が存在しないかあるいは動作していない場合であっても機能する。ノードコントローラ２は、ネットワークトポロジの変化についてネットワーク１を連続監視し、あらゆる変化をマスタインタフェース制御装置７０に送信することによってシステムマップ５０を更新することができる。

ネットワーク１の最初の起動前に、マスタインタフェース制御装置７０は、全てのネットワーク１の電力経費を含む前回構成されたシステムマップ５０を含む。ネットワーク電源装置５２が電力用量が十分であることを報告する場合、ホストコンピュータ５１は、ネットワーク１の起動を要求するマスタインタフェース制御装置７０に信号を送信する。ネットワーク起動要求に応答して、マスタインタフェース制御装置７０は、複数のノードインタフェース制御装置２にメッセージを報知して、次々にそのノードインタフェース制御装置２に関連する装置４を起動する。ネットワーク１の起動によって、予測負荷および利用可能な電力資源に基づいてネットワーク１に過負荷をかけることをホストプロセッサ４５が判断すると、ホストプロセッサ４５は、マスタインタフェース制御装置７０がネットワーク１に電力を加えることを要求しない。その代わりに、ホストプロセッサ４５は、ユーザーインタフェース６２を介して改善措置をとることができるように、電位電力が不足している状態であることをホストコンピュータ５１に報告する。

他の装置４がすでに動作しているネットワーク１に接続される際は、装置４に関連するノードコントローラ２が、個別装置の種別識別子に基づいて特定の装置４に電力を加える許可を取得するために、マスタインタフェース制御装置７０と通信する。十分過剰な電力容量がネットワーク電源装置５２で利用可能である場合、マスタインタフェース制御装置７０は、装置４に電源の供給ができるようになることから、ネットワーク１に新たな装置４を追加することによって、ネットワーク電源装置５２の過負荷をを防ぐ。

上記のとおり、典型的なシステム１では、２４ボルトの電源装置信号を生成する１つのネットワーク電源装置５２および大量の電力を消費する装置４が存在する。マスタコントローラ７０は、ｓｃＢａｔｔＤｉｓａｂｌｅ信号５９を監視する。場合によっては、大型の専用電源装置６０が、ネットワーク１内のノードコントローラ２のうち１つに接続してもよい。その場合、大型の電源装置６０は、ｓｃＢａｔｔＤｉｓａｂｌｅ信号５９を論理「１」信号変換してもよい。ｓｃＢａｔｔＤｉｓａｂｌｅ信号が、ネットワーク電源装置５２より高い容量の電源装置の存在を示して論理「１」信号に変換される場合、マスタインタフェース制御装置７０は、システム電源５２に関連するノードインタフェース制御装置２と通信する。そのノードインタフェース制御装置２は、電源装置５２と６０の間の競合を防ぐために、ネットワーク電源装置５２をネットワークから次々に分離する。この分離機能は、ネットワーク１がバッテリによる電流の流れが損なわれることを防ぐために電池式システム供給５２で動作する際に特に有利である。大型の電源装置６０がノードコントローラ２から切断される際、ｓｃＢａｔｔＤｉｓａｂｌｅ信号は変換されない状態に戻り、システム電源５２の出力が回復することによって、ネットワーク１の他の動作を維持することができる。

上記のように、ポイントツーポイント電気信号プロトコルは、ノード間のコントローラ通信に用いられる。例えば、非同期ＲＳ２３２シリアルプロトコルが利用されてもよく、他のあらゆる便利なデータ転送プロトコルも選択されてもよい。ノードコントローラ２は、適切なドライバ６１を含む。通常、絶縁三線式のＲＳ２３２インタフェース用ケーブル４７は、ネットワーク１全体のシステムケーブル３内の導線３７として存在する。ＲＳ２３２インタフェース用ケーブルは、上記の仮想警報信号（例えば図３の７３）または他のかかる所望の信号をネットワーク１の全体にルーティングできるようにする。

他のデータ通信機能は、導線４１および３９上のシステムケーブル３をバンドルされる２つの独立した通信リンク４８および４９によってそれぞれ備えられる。他の通信リンクは、導線４８および４９上のノードインタフェース制御装置２で利用可能であり、（ａ）ＩＥＥＥイーサネット（登録商標）標準、（ｂ）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）標準および／または（ｃ）ＩＰプロトコル標準のうち少なくとも１つに互換性がある。受信（Ｒｘ）導線および送信（Ｔｘ）導線は、同様に有線方式のコネクタ５がノード間で接続できるようにシステムケーブル３内で交差させる。図に示す実施形態では、他のデータ通信リンクは、イーサネット（登録商標）リンク（イーサネット（登録商標）１およびイーサネット（登録商標）２）である。イーサネット（登録商標）リンク４８ならびに４９およびＲＳ２３２リンクは、互いに独立している。導線３６は、ｓｃＳｔａｔｕｓ ＴｘおよびＲｘ ＲＳ２３２互換信号（図２）を伝送する。

少なくとも１つのスイッチは、そのように特定の装置を第２の通信リンクに関連付けることによって個別装置の状態を診断できるようにするため、第２の通信リンク（例えばイーサネット（登録商標）１および／またはイーサネット（登録商標）２）に、使用可能な状態で接続される。図４では、マスタコントローラ７０は、１つの通信リンク、ＲＳ２３２、イーサネット（登録商標）１および／またはイーサネット（登録商標）２から通信シグナルを許可し、その装置から通信を切断して装置が応答しているかどうか判断するために、第２の通信リンクに接続するように、イーサネット（登録商標）スイッチ２１および２２の動作を制御してもよい。イーサネット（登録商標）ネットワークからは、ネットワーク１の物理的トポロジに関するあらゆる情報（すなわち、どの装置が、ネットワーク１に現在物理的および電気的に接続されるか）が取得されないため、特に、マスタインタフェース制御装置７０は、装置４のうちの１つが不足しているか、あるいはネットワーク１から切断されたかどうかを判断するのが困難であると考えられる。しかし、マスタインタフェース制御装置７０は、ネットワーク１にあるハードウェアの物理的な配置のマップ５０にアクセスすることができるため、特定のハードウェアの構成要素に対して検出される誤差を追跡することができる。さらに、マスタコントローラ７０として特定される個別インタフェース制御装置２は、第１の通信リンク（例えばＲＳ２３２）と異なる第２の通信リンク（例えばイーサネット（登録商標）１および／またはイーサネット（登録商標）２）を介する通信に対する応答が失敗するネットワークの特定の装置を特定する際のマップ（上記のように編集される）を用いてもよく、そのマップは、ネットワーク１内の複数のケーブルインタフェース接続によって送信される。すなわち、その装置４が、イーサネット（登録商標）リンク４８および４９および／またはＲＳ２３２通信リンク５７を介する通信に対する応答が失敗する場合、個別ノードインタフェース制御装置２は、マップ５０にアクセスし、ネットワーク１の特定の装置４を特定するためにマップデータを用いてもよい。

好ましい実施形態の記載から意図される変形を実施してもよい。通信網から独立している監視制御ネットワーク１から利益を得ることができる計器４のあらゆるシステムは、本発明の原理を好適に用いることができる。ノードコントローラ２のシステムは、ネットワーク製品を相互接続する主な方法として用いることができる。

本発明の原理による一連のノードインタフェース制御装置によってネットワークケーブルに接続される複数のノードを介して相互接続する装置を含むネットワーク図である。 本発明の原理による図１に示す単一のノードインタフェース制御装置の図である。 本発明の原理による図２に示す２つのノードインタフェース制御装置の図である。 本発明の原理による図２に示す複数のノードインタフェース制御装置の図である。

Claims (16)

1. ネットワーク内のケーブルと関連装置との間のケーブルインタフェース接続を監視するシステムであって、
   ネットワーク内のケーブルと関連装置との間の接続を監視する第１のインタフェース制御装置と、
   前記ケーブル及び前記第１のインタフェース制御装置は、互いに独立した第１の通信リンクと少なくとも２つの第２の通信リンクとを支援し、
   前記第１の通信リンクを介して前記第１のインタフェース制御装置から装置の種類を識別するデータを自動的に取得すると共に、前記取得した装置の種類を識別するデータから、ネットワークの物理的トポロジーに関する情報を含むネットワークのマップを編集する第２のインタフェース制御装置と、
   前記第２のインタフェース制御装置は、前記第２の通信リンクのうちの１つを介する通信に対する応答に失敗するネットワーク内の装置の識別を支援し、
   前記第２のインタフェース制御装置によるスイッチの切り替えに応じて前記失敗した装置が応答を再開しているかどうか判断するために、前記第１の通信リンクとは異なり、前記失敗した装置に関連付けられた第２の通信リンクから前記失敗した装置に関連付けられた他の第２の通信リンクに通信を切り替える前記スイッチと、を含むシステム。
2. 前記マップは、装置の種類に対応する消費電力を関連付ける所定のデータから複数の個別装置の消費電力を特定するデータを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記マップは、装置の種類を個別ケーブルインタフェース接続及び物理的位置に関連付ける所定のデータから複数の個別装置の物理的な位置を特定するデータを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記所定のデータは、装置の種類を個別ケーブルインタフェース接続および関連する電子アドレスならびに物理的位置に関連付けられる、請求項３に記載のシステム。
5. 少なくとも１つのインタフェース制御装置は、前記インタフェース制御装置内で構成される少なくとも１つのジャンパ接続によって、複数のインタフェース制御装置の階層内で特定される、請求項１に記載のシステム。
6. 少なくとも１つのインタフェース制御装置は、前記インタフェース制御装置内で構成される少なくとも１つのジャンパ接続によって、階層内の複数のインタフェース制御装置のうち特定の種類のインタフェース制御装置に関連付けられる、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第２の通信リンクは、（ａ）ＩＥＥＥイーサネット（登録商標）標準、（ｂ）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）標準および（ｃ）ＩＰプロトコル標準のうち少なくとも１つに互換性がある、請求項１に記載のシステム。
8. 患者の監視信号は、前記第１の通信リンクを介して複数の個別インタフェース制御装置に送信される、請求項１に記載のシステム。
9. 前記患者の監視信号は、（ａ）警報信号および／または（ｂ）患者のバイタルサインを示す信号のうち少なくとも１つである、請求項８に記載のシステム。
10. 前記患者の監視信号は、前記複数の個別インタフェース制御装置のあらゆるインタフェース制御装置によって起動警報状態に設定できる警報信号である、請求項８に記載のシステム。
11. 前記患者の監視信号は、前記ネットワークの装置によって起動するために用いられる警報信号である、請求項８に記載のシステム。
12. ネットワーク内のケーブルと関連装置との間のケーブルインタフェース接続を監視する方法であって、
    第１のインタフェース制御装置によってネットワーク内のケーブルと関連装置との間の接続を監視するステップと、
    前記ケーブル及び前記第１のインタフェース制御装置は、互いに独立した第１の通信リンクと少なくとも２つの第２の通信リンクとを支援し、
    第２のインタフェース制御装置によって、前記第１の通信リンクを介して前記第１のインタフェース制御装置から装置の種類を識別するデータを自動的に取得すると共に、前記取得した装置の種類を識別するデータから、ネットワークの物理的トポロジーに関する情報を含むネットワークのマップを編集するステップと、
    前記第２のインタフェース制御装置及び前記マップによって、前記第２の通信リンクのうちの１つを介する通信に対する応答に失敗するネットワーク内の装置の識別するステップと、
    前記第２のインタフェース制御装置による通信の切り替えに従って前記失敗した装置が応答しているかどうか判断するために、前記第１の通信リンクとは異なり、前記失敗した装置に関連付けられた第２の通信リンクから前記失敗した装置に関連付けられた他の第２の通信リンクに通信を切り替えるステップと、を含む方法。
13. 患者の監視信号は、前記第１の通信リンクを介して複数の個別インタフェース制御装置に送信される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記患者の監視信号は、（ａ）警報信号および／または（ｂ）患者のバイタルサインを示す信号のうち少なくとも１つである、請求項１３に記載の方法。
15. 前記患者の監視信号は、複数の個別インタフェース制御装置のうち１つのインタフェース制御装置によって起動警報状態に設定できる警報信号である、請求項１３に記載の方法。
16. 前記患者の監視信号は、ネットワークの装置によって起動するために用いられる警報信号である、請求項１３に記載の方法。

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