説明

通信回線の電力判定の方法及び給電側の装置及び受電側の装置

【課題】空き線を利用して正確に供給電力を判定すること。
【解決手段】複数の通信線を含む通信回線L1〜L8について、該通信回線L3〜L6を利用して電力を供給する場合であって、通信に使用していない回線の空き線L1、L2に通電し、給電側の装置1にはその空き線の通電状態をモニタするモニタ手段11、12を備え、受電側には受電側の装置2の所定の使用電力に応じて前記空き線L1、L2の通電状態を予め設定する電力設定手段21、22を備え、前記空き線L1、L2の通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、PoE(Power Over Ethernet(登録商標))等の複数の通信線で構成される通信回線の空き線を利用することで受電側に供給する電力を給電側で簡単に判定することができるようにした通信回線の電力判定の方法及び給電側の装置及び受電側の装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、イーサネット(登録商標)等のネットワークに接続されたIP電話等の装置へは、通常電源線から電力が供給されている。しかし、通信線と電源線の2種類の配線が必要であるため、通信線を用いて、ネットワークに接続されたIP電話等の装置へ電力を供給することが行われるようになってきた。特に、イーサネットでは、PoEの技術が用いられるようになってきた。
【0003】
給電側の装置からイーサネット(Ethernet)ケーブル(通信回線)を利用して受電側の装置に供給する電力は、受電側の装置のクラスによって異なるため、給電側では受電側の装置に供給する電力を判定する必要があった。
【0004】
従来、給電側では、受電回路内部の抵抗値を給電回路が識別することにより、供給する電力クラスを判定している(例えば、特許文献1参照)。しかし、抵抗値の誤差やイーサネットケーブルの抵抗値の条件によって、抵抗値が正確に識別できず電力クラスを誤判定することがあった。
【0005】
図3は従来例の説明図である。図3において、ルータ等の給電側の装置1が、イーサネットケーブル3によりIP電話等の受電側の装置2と接続されている。給電側の装置1には、給電回路10、データ送信トランスT1、データ受信トランスT2が設けてある。給電回路10には、給電電力判定部13、図示しない給電電力発生部等が設けてある。
【0006】
受電側の装置2には、受電回路20、データ受信トランスT3、データ送信トランスT4が設けてある。受電回路20には、図示しない電圧安定化回路などがあり、内部抵抗 (負荷抵抗)RL がある。イーサネットケーブル3には、通信回線L1〜L8が設けてある。
【0007】
給電側の装置1からの送信データは、データ送信トランスT1、通信回線L3、L4を通して受電側の装置2のデータ受信トランスT3へと送られる。また、受電側の装置2からの送信データは、データ送信トランスT4、通信回線L5、L6を通して給電側の装置1のデータ受信トランスT2へと送られる。
【0008】
給電側の装置1からの電力(電流IR )は、プラス側が給電回路10からデータ送信トランスT1の通信回線側の巻き線の中点、通信回線L3、L4、データ受信トランスT3の通信回線側の巻き線の中点へと送られ、この中点から受電側の装置2の受電回路20のプラス側に供給される。受電回路20のマイナス側は、データ送信トランスT4の通信回線側の巻き線の中点、通信回線L5、L6を通して給電側の装置1のデータ受信トランスT2の通信回線側の巻き線の中点を通り、この中点から給電側の装置1の給電回路10のマイナス側へと接続されている。ここで、通信回線L1、L2、L7、L8は空き線となっている。
【0009】
給電電力判定部13では、給電回路10から電流IR を受電回路20に供給して、受電回路20の内部抵抗RL を判定し、供給する電力のクラスを判定するものであった。
【特許文献1】特開2006−345136号公報(段落番号0006−0008、図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記従来のものは、次のような課題があった。
【0011】
給電側で、受電回路内部の抵抗値を給電回路が識別することにより、供給する電力クラスを判定するのは、抵抗値の誤差やイーサネットケーブルの抵抗値の条件によって、受電回路の抵抗値が正確に識別できず電力クラスを誤判定することがあった。
【0012】
ここで説明する通信回線の電力判定では、空き線を利用することで受電側の装置に供給する電力を給電側で正確に判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
図1は本発明の供給電力を判定する装置の説明図である。図1中、1は給電側の装置、2は受電側の装置、3はイーサネットケーブル (通信回線)、10は給電回路 (給電手段)、11は電流モニタ部(1)(モニタ手段)、12は電流モニタ部(2)(モニタ手段)、13は給電電力判定部 (給電電力判定手段)、14は電力供給制御部、20は受電回路、21は電力設定部(1) (電力設定手段)、22は電力設定部(2) (電力設定手段)、L1〜L8は通信回線、T1はデータ送信トランス、T2はデータ受信トランス、T3はデータ受信トランス、T4はデータ送信トランス、R1、R2は抵抗、Vは電源である。
【0014】
この通信回線の電力判定は、次のような手段を有する。
【0015】
(1):複数の通信線を含む通信回線L1〜L8について、該通信回線L3〜L6を利用して電力を供給する場合であって、通信に使用していない回線の空き線L1、L2に通電し、給電側の装置1にはその空き線の通電状態をモニタするモニタ手段11、12を備え、受電側には受電側の装置2の所定の使用電力に応じて前記空き線L1、L2の通電状態を予め設定する電力設定手段21、22を備え、前記空き線L1、L2の通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する。このため、空き線を利用して正確に供給電力を判定することができる。
【0016】
(2):前記(1)の通信回線の電力判定において、前記給電側の装置1が備える前記空き線の通電状態のモニタ手段11、12は、電流を計測する手段を含む。このため、空き線に流れる電流により、正確に供給電力を判定することができる。
【0017】
(3):前記(1)又は(2)の通信回線の電力判定において、前記受電側の装置2が備える予め電力設定をする電力設定手段21、22は、前記通電に使用する空き線に設けたジャンパスイッチなどのオープン/ショートである。このため、空き線に電流が流れるか流れないかにより、正確に供給電力を判定することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、次のような効果がある。
【0019】
(1):通信に使用していない回線の空き線の通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定するため、空き線を利用して正確に供給電力を判定することができる。
【0020】
(2):給電側の装置が備える空き線の通電状態のモニタ手段は、電流を計測する手段を含むため、空き線に流れる電流により、正確に供給電力を判定することができる。
【0021】
(3):受電側の装置が備える予め電力設定をする電力設定手段は、通電に使用する空き線に設けたジャンパスイッチなどのオープン/ショートであるため、空き線に電流が流れるか流れないかにより、正確に供給電力を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
PoE等の複数の通信線で構成される通信回線の空き線 (2本)を利用することで、受電側に供給する電力を給電側の装置で判定できるようにするものである。この判定は、イーサネットを含む通信回線について、通信に使用していない回線の空き線の2本に通電し、通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する。
【0023】
これはイーサネットを含む通信回線について、通信に使用していない回線の空き線の2本に通電し、給電側装置にはその空き線の通電状態をモニタする手段を備え、受電側には受電側の装置の所定の使用電力に応じて電力設定(使用する空き線に設けたジャンパスイッチなどのオープン/ショート)を予め設定可能とする手段を備え、通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する。
【0024】
この給電側装置が備える空き線通電状態のモニタ手段は、空き線に抵抗を介して電圧を印加し、空き線の電流 (又は電圧)を計測する手段を備えている。また、給電側装置には、空き線通電状態モニタ手段が認識した通電状態の組み合わせに応じて受電側への供給電力を切替制御する機能を備えている。
【0025】
(1):供給電力を判定する装置の説明
図1は供給電力を判定する装置の説明図である。図1において、供給電力を判定するルータ等の給電側の装置1が、イーサネットケーブル3によりIP電話等の受電側の装置2と接続されている。
【0026】
給電側の装置1は、ルータ等であり、通信線であるイーサネットケーブル3を用いてIP電話等の受電側の装置2に電力を供給するものである。受電側の装置2は、IP電話等であり、通信線であるイーサネットケーブル3より給電側の装置1から電力の供給を受けるものである。イーサネットケーブル3は、空き線(回線)を含む、複数の通信回線を有するものである。
【0027】
a)給電側の装置説明
給電側の装置1には、給電回路10、電流モニタ部(1)(電流モニタ部11)、電流モニタ部(2)(電流モニタ部12)、データ送信トランスT1、データ受信トランスT2、抵抗R1、抵抗R2、電源Vが設けてある。給電回路10には、給電電力判定部13、電力供給制御部14、図示しない給電電力発生部が設けてある。
【0028】
給電回路10は、イーサネットケーブル3を用いて受信側の装置2に電力を供給する給電手段である。電流モニタ部(1)11は、イーサネットケーブル3の通信回線の空き線L1に流れる電流I1 を検出するモニタ手段である。電流モニタ部(2)12は、イーサネットケーブル3の通信回線の空き線L2に流れる電流I2 を検出するモニタ手段である。給電電力判定部13は、電流モニタ部(1)11と電流モニタ部(2)12で検出した電流I1 、I2 により受電側の装置2に供給する電力 (クラス)を判定するものである。電力供給制御部14は、給電電力判定部13で判定した電力を受電側の装置2に供給する制御(電力切替制御)を行う電力給電制御手段である。
【0029】
データ送信トランスT1は、給電側の装置1からのデータ信号とプラス側の電力を通信回線L3、L4を利用して受電側の装置2に供給するものである。データ受信トランスT2は、受電側の装置2からのデータ信号を通信回線L5、L6を利用して受信し、受電側の装置2にマイナス側の電力を通信回線L5、L6を利用して供給するものである。抵抗R1は、一端が電源Vに接続され、他端が電流モニタ部(1)11と空き線L1に接続されている。抵抗R2は、一端が電源Vに接続され、他端が電流モニタ部(2)12と空き線L2に接続されている。なお、抵抗R1、抵抗R2は、通常は同じ抵抗値のものが使用される。電源Vは、受電側の装置2へ供給する電力を判定するための電流を流すための電源である。なお、空き線L8は、給電側の装置1内で接地されている。
【0030】
b)受電側の装置の説明
受電側の装置2には、受電回路20、電力設定部(1)(電力設定部21)、電力設定部(2)(電力設定部22)、データ受信トランスT3、データ送信トランスT4が設けてある。受電回路20には、図示しない電圧安定化回路(DC−DCコンバータ等)などがある。
【0031】
受電回路20は、給電側の装置1から電力の供給を受け、DC−DCコンバータ等で安定化し、受電側に必要な電力を供給するものである。電力設定部(1)21は、通信回線の空き線L1と空き線L8をショート(短絡)にするか、オープン (開放)にするかの設定を行う (図1の例ではオープン)電力設定手段である。電力設定部(2)22は、通信回線の空き線L2と空き線L8をショート(短絡)にするか、オープン (開放)にするかの設定を行う (図1の例ではショート)電力設定手段である。データ受信トランスT3は、給電側の装置1からのデータ信号とプラス側の電力を通信回線L3、L4を利用して受けるものである。データ送信トランスT4は、給電側の装置1にデータ信号を通信回線L5、L6を利用して送信し、給電側の装置1のマイナス側の電力を通信回線L5、L6を利用して受けるものである。なお、電力設定部(1)、(2)の設定は、受電側の装置2の製造段階でメーカにより設定されるものである。
【0032】
c)通信回線の説明
イーサネットケーブル3には、通信回線L1〜L8が設けてある。通信回線L3、L4、L5、L6が通信に利用され、通信回線L1、L2、L7、L8は空き線である。空き線の通信回線L1、L2は、給電側の装置1内で抵抗R1、R2を介して電源Vに接続されている。空き線の通信回線L8は、給電側の装置1内で接地されている。
【0033】
(2):データ送信と給電の説明
給電側の装置1と受電側の装置2とのデータ通信は、給電側の装置1からの送信データが、データ送信トランスT1、通信回線L3、L4を通して受電側の装置2のデータ受信トランスT3へと送られる。また、受電側の装置2からの送信データは、データ送信トランスT4、通信回線L5、L6を通して給電側の装置1のデータ受信トランスT2へと送られる。
【0034】
給電側の装置1から受電側の装置2への電力の供給は、給電電力判定部13で判定した受電側の装置2が必要とする電力を電力供給制御部14で切り替えて給電回路10から供給するものである。給電側の装置1からの電力(電流IR )は、プラス側が給電回路10からデータ送信トランスT1の通信回線側の巻き線の中点、通信回線L3、L4、データ受信トランスT3の通信回線側の巻き線の中点へと送られ、この中点から受電側の装置2の受電回路20のプラス側に供給される。受電回路20のマイナス側は、データ送信トランスT4の通信回線側の巻き線の中点、通信回線L5、L6を通して給電側の装置1のデータ受信トランスT2の通信回線側の巻き線の中点を通り、この中点から給電側の装置1の給電回路10のマイナス側へと接続されている。ここで、通信回線L7は空き線となっている。
【0035】
(3):クラス別の供給電力判定の説明
給電側の装置1の給電電力判定部13では、イーサネットケーブル3で受電側の装置2が接続された時点で、供給する電力(クラス)を判定する。この判定は、電流モニタ部(1)11と電流モニタ部(2)12で検出した通信回線の空き線L1、L2に流れる電流I1 、I2 により給電電力判定部13で行うものである。
【0036】
図2はクラス別の供給電力判定の説明図である。図2において、電力設定と電力値が設けてある。電力設定は、受電側の装置2の電力設定部(1)、(2)で行われる。電力設定部(1)が、ショートの場合は電流I1 は流れ、オープンの場合は電流I1 は流れない。電力設定部(2)が、ショートの場合は電流I2 は流れ、オープンの場合は電流I2 は流れない。これら電力設定部の設定の組み合せは4通りあり、クラス「0」〜「3」に分けられる。例えば、クラス「0」は、給電側の装置1の出力電力は、15.4Wであり、受電側の装置2での使用電力は0.44〜12.95Wであることを示している。なお、図1の例では、電力設定部(1)がオープンであり、電力設定部(2)がショートの場合であるため、供給電力がクラス「2」である。
【0037】
このようにして、空き線を利用し、空き線に電流が流れるか流れないかを、給電電力判定部13で論理的に判断することにより、正確に供給電力 (クラス)を判定することができる。
【0038】
(4):他の例の説明
上記の例では、2本の空き線の電流で供給電力のクラスを判定する説明をしたが、3本以上の空き線を使用 (例えば、図1の空き線L1、L2、L7を使用)することにより、さらに多くの種類(3本では8クラス)の判別を行うことができる。また、受電側の装置2の電力設定部(1)、(2)の電力設定をショートの場合とオープンの場合の説明をしたが、ショートの変わりに小さい抵抗(抵抗R1、R2より十分小さい抵抗)を挿入、オープンの変わりに大きい抵抗(抵抗R1、R2より十分大きい抵抗)を挿入することもできる。このような抵抗を挿入することにより、給電電力判定部13で、受電側の装置2が接続されると電力設定部に大きい抵抗が接続されている場合でも少しの電流が流れるため、この電流を電流モニタ部で検出して受電側の装置2が接続されたことが判断できる。また、電力設定部に抵抗を使用することにより、この供給電力のクラスを判定するための回線の断線や短絡を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の供給電力を判定する装置の説明図である。
【図2】本発明のクラス別の供給電力判定の説明図である。
【図3】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【0040】
1 給電側の装置
2 受電側の装置
3 イーサネットケーブル (通信回線)
10 給電回路 (給電手段)
11 電流モニタ部(1)(モニタ手段)
12 電流モニタ部(2)(モニタ手段)
13 給電電力判定部 (給電電力判定手段)
14 電力供給制御部
20 受電回路
21 電力設定部(1) (電力設定手段)
22 電力設定部(2) (電力設定手段)
L1〜L8 通信回線
T1 データ送信トランス
T2 データ受信トランス
T3 データ受信トランス
T4 データ送信トランス
R1、R2 抵抗
V 電源

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の通信線を含む通信回線について、該通信回線を利用して電力を供給する場合に、通信に使用していない回線の空き線に通電し、該通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する通信回線の電力判定の方法。
【請求項2】
複数の通信線を含む通信回線について、該通信回線を利用して電力を供給する場合であって、通信に使用していない回線の空き線に通電し、給電側の装置にはその空き線の通電状態をモニタするモニタ手段を備え、受電側には受電側の装置の所定の使用電力に応じて前記空き線の通電状態を予め設定する電力設定手段を備え、前記空き線の通電の有無の組み合わせ状態に応じて供給電力を判定する通信回線の電力判定の方法。
【請求項3】
前記給電側の装置が備える前記空き線通電状態のモニタ手段は、電流を計測する手段を含むことを特徴とする請求項2記載の通信回線の電力判定の方法。
【請求項4】
前記受電側の装置が備える予め電力設定をする電力設定手段は、前記通電に使用する空き線に設けたジャンパスイッチなどのオープン/ショートであることを特徴とする請求項2又は3記載の通信回線の電力判定の方法。
【請求項5】
複数の通信線を含む通信回線について、該通信回線を利用して受電側の装置に電力を供給する給電側の装置であって、
前記受電側の装置の所定の使用電力に応じて通信に使用していない回線の空き線の通電状態が予め前記受電側で設定されているその空き線に通電し、その空き線の通電状態をモニタするモニタ手段と、
該モニタ手段で認識した通電状態の組み合わせに応じて前記受電側への供給電力を判定する給電電力判定手段と、
該判定した供給電力に応じて前記受電側への供給電力を切替制御する給電手段とを備える給電側の装置。
【請求項6】
複数の通信線を含む通信回線について、該通信回線を利用して給電側の装置から電力の供給を受ける場合、前記給電側の装置で通信に使用していない回線の空き線の通電状態から前記受電側への供給電力を判定し、該判定した供給電力に応じて電力の供給を受ける受電側の装置であって、
所定の使用電力に応じて、前記通信に使用していない回線の空き線のオープン/ショートによる通電状態を予め設定する電力設定手段を備える受電側の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−171474(P2009−171474A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−9957(P2008−9957)
【出願日】平成20年1月21日(2008.1.21)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【出願人】(000237662)富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Fターム(参考)】