CN1139881C - 电力控制系统和电力控制方法 - Google Patents

Abstract

在连接有多个设备的系统中，每个设备都需要用于交流适配器的连接器和用于信号线的连接器。为了防止对系统的总体供电超过限定值，需要通过对每个设备的电源的开关控制来调整用电量。根据本发明，在连接有多个设备的系统中，用于数据传输的信号线和用于提供电力的电源线被结合成为一个单一的电缆，可以将两条线连接到每个设备的一个连接器。一定设备的电力控制器获得连接到该设备的多个设备的特征，确定最优化的电力分配并控制其他设备的电力控制器。

Description

电力控制系统和电力控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于向连接有多个装置的系统提供电能的电力控制系统和方法。

背景技术

打印机通常通过用于并行数据传输的Centronics接口或者用于串行数据传输的RS232C接口连接到作为主设备的个人计算机上。

作为图像显示装置的数字设备例如扫描器，数字相机和数字摄像机等等也可以连接到个人计算机上。用数字设备输入的图像数据被暂时装载到个人计算机的硬盘或类似设备上并且由个人计算机上运行的应用软件进行处理，转换成适合于打印机的打印数据。该打印数据经过上述的接口被送到打印机。

随着数字设备例如数字照相机的广泛使用，已经开发了使其更方便的使用这种数字设备的技术。这种已知的技术的一个例子是直接地将数字相机和打印机连接在一起并且将数字相机捕捉的图像直接地输出到打印机。根据该技术，由数字相机捕捉的图像可以在不需要个人计算机介入的情况下被打印出来。

因此，即使在使用者没有个人计算机的情况下，数字设备-其基本的例子为数字相机，也可以被使用。

在这种直接输出型的系统(称为“直接打印系统”)中，向系统连接一个编辑器而不是个人计算机也可以通过简单的操作编辑和拼接图像。

在这种直接打印系统中，电能被提供到构成该系统的设备(数字相机，打印机，等等)。通常，由电力公司提供的100伏交流电源被用作为电源。在国内的室内线路中，提供的电能的峰值是由电源板的断路器来控制的。电源板通常具有二级结构，即主电源的断路器和分别用于多个电力通道的每一个的断路器。每一个电力通道的断路器根据线路的电流负荷限制使用的电流，主电源的断路器限制最大的电流，最大的电流是基于与电力公司的协议来获得的。

因此，构成直接打印系统的每个设备都连接到通过断路器提供的交流电源上，结果，在任何时候保证都能得到稳定的电力供应。

在上述的现有技术的例子当中，连接到提供电能的交流电源的交流适配器需要连接到每个连接的设备上，也就是说连接到数字相机，编辑器和打印机上。将设备连接到一起并作为信号线的电缆也是必需的，以便数据可以在它们之间进行传输。结果，为了构成系统而进行连接的操作会出现问题，并且非常复杂。

此外，对于数字相机和编辑器来讲，需要用于交流适配器和信号线的多个连接器。因此，现有技术中存在一系列的困难，不仅涉及使用者的方便的问题，而且也涉及到每个设备的连接器所需的空间和进行这种连接的成本的问题。

此外，对于限制普通交流电源的峰值的断路器，是否切断电流路径是根据实际流过线路当中的电流量的大小来作出判断的。因此，实际使用供电电源的每个终端设备(包括数字相机和打印机等)由使用者按满足上述的限制的方式具体地进行控制。换句话说，为了避免断路器中断向相应的电力通道提供电力，目前正在使用的用电量必须要通过对该电力通道中使用的家用电器等的电源进行接通或者切断(即电源开关)来进行手动的调整。

目前已经考虑了一种方法，它可以保持电力的供应而不会限制终端设备的使用，所述的方法包括与电力公司重新达成协议使得电力公司提供的电流能够满足使用的峰值电流的要求。但是，从经济和节省电力的观点这是所不希望的。

特别是，尽管由于电器设备使用变相器技术的增加，而使得平均电力消耗下降，然而峰值电流的增加也是显著的。更具体地说，为了保证在非常短的时间保证峰值电流而增加协议的电流，或者强迫使用者将终端设备连接到不同的通道的电源上的做法是经济的要求和使用者方便的要求相背离的。

此外，由于现代电器名种功能的增加，趋向于有多种项目(时间等)要在安装时被初始设置。由于断路器的跳闸会中断提供每个设备的预备电能，因此在这种中断发生时需要使用者再次进行每个设备的初始设定。此外，根据不仅包括数字相机和打印机而且也包括医疗设备的终端设备的使用情况，电力供应的中断的影响可能是会非常严重的。

另外，既然用于提供电能的设备必须要有处理在极短的时间内出现的峰值电流的能力，这种峰值电流的增加需要提供更多的这种设备。这在发电时不仅引起了更高的成本而且也降低了电能的效率。后者由于对环境的不利影响也引起了注意。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电力控制糸统和方法，通过它，连接到系统的多个设备的每一个的信号线连接器可以和设备的电源连接器结合在一起，可以实现使用单一的公共电缆。

本发明的另一个目的是提供一种电力控制系统和方法，使得通过动态的控制线路上的电力供应，在多个设备当中有效地进行电力分配。

根据本发明，提供一种电力控制系统，所述的电力控制系统用于向在电源线路上互联的多个设备提供电能，所述的电力控制系统包括；分配确定装置，用于根据每个设备当中的电力信息确定对于多个设备当中的每一个设备的电力分配；以及模式控制装置，用于根据分配确定装置确定的电力分配通过将模式控制信号发送到每个设备来控制每个设备的电力消耗模式。

本发明还提供一种电力控制系统，用于向多个在电源线上互连的设备供电，包括：  第一多路复用装置，用于向所述的电源线多路复用所述多个设备中的耗用电流信息；分配确定装置，用于根据由第一多路复用装置多路复用的耗用电流信息，确定对每个设备的电流的分配；第二多路复用装置，用于向所述电源线多路复用电流控制信号，该电流控制信号是基于由所述分配确定装置确定的电流的分配的；以及电流控制装置，用于根据由所述的第二多路复用装置多路复用的电流控制信号，控制提供到每个设备的电流。

本发明还提供一种电力控制方法，用于向在电源线上互联的多个设备提供电力，包括下述步骤：根据每个设备中的电力信息，确定对所述多个设备中的每个设备的电力分配；以及根据已经确定的电力分配通过将模式控制信号发送到每个设备来控制每个设备的电力消耗模式。

本发明还提供一种电力控制方法，用于向在电源线上互联的多个设备提供电力，包括下述步骤：在所述的电源线上多路复用所述的多个设备的耗用电流信息；根据被多路复用的耗用电流信息，确定每个设备的电流分配；将根据已经确定的电流分配得到的电流控制信号多路复用到所述的电源线上；以及根据多路复用的电流控制信号，控制提供给每个设备的电流。

结果，可以容易地将设备连接起来，并且可以减少设备的连接器所需的空间以及进行连接所需的成本，可以实现在多个设备之间有效地进行电力分配。

由于各个设备可以被更容易的连接在一起，所以本发明的优点在于由于每个设备的连接器的空间可以被减少，并且通过将每个设备的信号线连接器与每个设备的电源连接器结为一体，而仅仅使用一个公共电缆，从而降低了成本。

此外，通过线路上动态地控制电力供应，可以在多个设备当中进行有效的电力分配。

通过结合附图的描述，本发明的其他优点和特征将会更为明显。其中相同的标号代表相同或相似的部件。

附图说明

附图显示了本发明的实施例，并且连同相关的描述用于显示本发明的主要原理。

图1是一个方框图，显示了本发明的第一实施例中的电力控制系统的结构；

图2是显示设备之间的连接的模式的例子的示意图；

图3是显示设备之间的连接的模式的例子的示意图；

图4是显示设备之间的连接的模式的例子的示意图；

图5A和5B是方框图，显示了本发明的第二实施例中的电力控制系统的结构；

图6是显示第二实施例中设备之间的连接的模式的例子的示意图；

图7是显示本发明的第二实施例中的设备之间的连接的模式的例子的示意图；

图8是显示本发明的第三实施例中的电力控制系统的结构的方框图；

图9是显示控制器的详细结构的方框图；

图10是显示与电力控制系统兼容的设备中的电力控制器的结构的方框图；

图11是一个流程图，显示了当设备被连接后电力的控制；

图12显示了本发明的第四实施例中的电力控制系统处理的结构的方框图；

图13显示第四实施例中的控制器的详细结构的方框图；

图14显示了第四实施例中的适配器的详细结构的方框图；

图15是显示当适配器被连接后电力控制的流程图；

图16是显示本发明的第五实施例中利用IEEE1394串口结合在一起的网络系统的例子的方框图；

图17是显示IEEE1394串口的结构的方框图；

图18是显示IEEE1394串口的地址空间的示意图；

图19是显示用于IEEE1394串口的电缆的横截面图；

图20是说明数据/选通链接方法的示意图；

图21到23是显示IEEE1394串口中的网络设置的程序的流程图；

图24是显示该网络的例子的方框图；

图25是显示1394串行总线CSR结构的功能的表；

图26是一张表，显示了用于1394串行总线的寄存器；

图27是一张表，显示了用于1394串行总线的节点资源的寄存器；

图28是1394串行总线的配置ROM的最小格式的例子；

图29是1394串行总线的配置ROM的通常格式的例子；

图30是显示异步数据传输中转变状态的时序图；

图31是显示用于异步传输的分组格式的示意图；

图32是显示同步数据传输中转变状态的时序图；

图33是显示用于同步传输的分组格式的示意图；

图34是一张表，显示了1394串行总线当中用于同步传输的分组格式区的详细内容；以及

图35是显示当同步传输和异步传输混合进行时，总线上数据传输的转变状态的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的最佳实施例。

<第一实施例>

该实施例将结合一个系统的实例进行描述。在该系统中，一个图像感应设备和一个图像输出设备被直接地连接在一起，并接受从图像输出设备提供的电能。图1是一个方框图，显示了根据该实施例的电力控制系统的结构。该系统包括一个数字相机109，作为图像感应设备，一个打印机117，作为图像输出设备，一个交流适配器123，作为外部电源设备。

该实施例的特征在于，每个设备具有一个数据接口(I/F)，用于进行数据传输，以及一个电源控制器，用于控制电源，而供电电源通过所述数据接口对每个设备的电源控制器进行控制而得到控制。此外，该实施例的特征还在于，使用一个单一的公共电缆用作为连接设备的数据接口的信号线，以及连接设备的电源控制器的电力线。

图1中的数字相机109通过图象感应单元101获得图象信号。随后通过成象得到的信号被在图象处理单元103中进行彩色转换和滤色处理，从而将信号转换成图象数据。下一步，控制器104是的图象数据被显示在显示单元102上并且当快门被驱动时将图象数据存储在存储单元105。

下面，在使用者选择了要打印图象之后，输出副本的轮廓和数目，通过成象获得的图象数据被送到打印机117的数据接口(I/F)112。在通过控制器114由图象处理单元115对图象数据进行例如密度转换，黑色产生，遮蔽，伽玛校正，及二进制化的图象处理之后，被处理的数据被送到打印引擎116，打印引擎在打印纸上打印出该数据。

下面将描述该实施例的供电系统。

当交流适配器123被连接到打印机117时，每个设备通过信号线110，118由数字相机109的数据接口106，打印机117的数据接口112，交流适配器123的数据接口120识别确认，电力分配(电流和电压)根据每个设备的特性来确定。

更具体地说，当设备的连接状态改变时，由交流适配器123从电源控制器121通过供电线路119向打印机117提供5V的限流电源。提供给打印机117的电源然后由打印机117的的电力控制器113通过供电线路111提供到数字相机109。打印机117的数据接口112利用该电源识别连接到打印机117的每个设备并获得这些设备的特性。电力控制器113确定从交流适配器123提供的电源(电压和最大电流)，并通过数据接口112和120控制交流适配器123的电源控制器121。

下面，根据所确定的电力分配，打印机117的电力控制器113转换打印机117的工作模式，同时，通过供电线路111改变提供到数字相机109的电源。数字相机109中的电力控制器107根据上述的电力改变，切换数字相机109的工作模式。例如，如果由交流适配器123提供的电力小于由数字相机109和打印机117的总的最大电力消耗，则打印机117或数字相机109的工作模式被切换到降低的电力消耗模式，从而总的电力消耗被设置为在交流适配器123的电源容量之下。

图2显示了根据该实施例的电缆的具体连接。

在该实施例中，两个连接器，一个用于数据传输，另一个用于为每个设备提供电能，被结合成为一个单一的连接器并且相互相邻的设备的单一的连接器通过一个单一的电缆被连接在一起。

该电缆在图2中用150表示。如上所述，电缆150具有一个信号线，用于传输数据，和一个电力线，用于供电。在电缆的端部提供有插头A和B。电缆150通过插头B连接到供电侧的连接器，通过插头A连接到接收电力侧的连接器。通过在供电侧和接收电力侧利用不同的插头，可以避免电源冲突并且可以防止使用者的错误连接。由于考虑到数字相机109的强烈的小型化的要求，通常在电力接收侧的连接插头要小于供电侧的插头。

图3显示了数字相机109和交流适配器123被直接连接而没有打印机介入的情况。通过替代图2中的打印机117，只有交流适配器123以所示的方式被连接到数字相机109。换句话说，数字相机109的数据接口106和电力控制器107通过电缆150被分别连接到交流适配器123的数据接口120和电源控制器121。在这种情况下，当连接到交流适配器123时，数字相机109由数据接口106，120识别，结果，所需的电力从交流适配器123得到提供。

图4显示了另一个例子，其中数字相机109和交流适配器123被直接地连接。该例子的特征在于交流适配器123和电缆150被以所示的方式结合为一体。即，插头A被直接地连接到交流适配器123，使得不使用另外的电缆，可以实现与数字相机109的连接。交流适配器123当然也能连接到图2的打印机117。通过采用图4的结构，用于连接交流适配器123的电缆是不必要的。因此可以降低连接交流适配器123的成本。

在该实施例的系统结构中，交流适配器123可以由一个信号线进行控制。结果，通过将供电电源的电流限制为例如数字相机109的电池充电所需的电流值，可以以恒定的电流进行充电。此时，当进行充电时，以及当规定的电压被获得时，数字相机109的电力控制器107监示电压，通过数据接口106，120控制交流适配器123的电源控制器121，转换到恒压驱动。这样可以降低数字相机109的成本。

该实施例的交流适配器123可以连接所有的具有相同接口的设备。连接到交流适配器123的每个设备根据供电能力转换其工作模式并且以优化的方式分配电力。结果，即使供电能力不足时也不会发生故障。例如，如果数字相机109利用一个液晶取景器作为显示器时，当进行打印时可以通过关闭液晶板的背衬光或者关闭图象感应单元的电源来降低电力消耗。在打印机117中也可以通过控制同时被打印的点数等来节省电力。另一方面，在该实施例中，由于当图象被输出时，电力消耗处于峰值，通过当图象被输出时，关闭提供给数字相机109的电源(通过建立省电模式)，峰值电力可以被降低。

此外，通过对所有的设备采用单一的公共交流适配器123，不仅使用者的方便性增加了，而且连接成本也降低了。

因此根据上述的本发明的实施例，在连接多个设备的系统中，两个连接器，一个用于数据传输，另一个用于供电，被结合成一个单一的连接器，使得可以利用一个单一的公共的电缆将相互相邻的设备连接起来。结果，可以容易地将设备连接起来并且可以减少设备的连接器所需的空间，以及降低了用于连接的成本。

此外，通过配备具有相同连接器的外接电源例如交流适配器，可以实现利用信号线控制该外接电源，同时，外接电源的供电能力可以有效地和动态地进行分配。

通过将外接电源合并为一个单一的电源，所需的连接器的数目和交流输出插座的数据可以被减少，极大地增强了使用的方便性

通过将每个设备所需的外接电源合并成一个公共的外接电源，使得使用者更为方便并且降低了成本。

此外，通过在电力提供侧和电力接收侧使用不同类型的连接插头，电源冲突被避免，并可防止使用者的错误连接。

<第二实施例>

下面描述根据本发明的第二实施例。

图5A和5B是显示根据本发明的第二实施例的图象处理系统的结构的方框图。该实施例将参照一个例子进行描述，其中编辑器139用作为编辑设备被连接到第一实施例的系统配置当中。与第一实施例相同的部件由相同的标号表示并且不再进行描述。

第二实施例中的每个设备具有一个数据接口，用于进行数据传输以及一个电力控制器用于控制电力，通过设备的数据接口利用每个设备的电力控制器来控制提供的电力。为了使描述简便，所示的例子当中的编辑器139具有两个数据接口，即131和137。但是，也可以使用一个单一的数据接口。

编辑器139用来编辑根据使用者的指令打印出来的图像。首先，使用者选择纸张以及输出的图像，编辑器139中的控制器使得数据接口131发出一个请求，响应于该请求，被选择的输出图像数据从数字相机109当中被获得并且存储在存储单元138中。然后，多个轮廓(包括背景)根据选择的图像的大小(象素数)以及选择图像的数目被选定，通过将选择的图像与选定的轮廓集合在一起而得到的小图像被写入到帧存储器，小图像的数目对应于选定的轮廓的数目。该小图像通过视频接口136被转换成视频信号并且该视频信号被输出到一个未示出的监视器上。

当使用者选择已经被显示在监视器上的小图象中的一个时，图象处理单元135根据轮廓布局改变选择的图象的比例，将图象与背景结合到一起并从数据接口137将该复合的图象输出到打印机117。然后打印机117打印出该复合的图象。另外，当使用者选择已经被显示在监视器的小图象中的一个时，图象处理单元135根据轮廓进行变比并以规定的结合单位进行结合，将得到的图象进行处理，例如密度转换，黑色生成，遮蔽，伽玛校正和二进制化，并且将处理的图象从数据接口137输出到打印机117，然后由打印机117打印出图象。

下面描述本发明的供电系统。

当交流适配器123被连接到打印机117时，每个设备由设备的数据接口106，112，120，131，137来识别。并且电力分配(电压和电流)根据每个设备的特性来确定。

更具体地说，无论何时设备的连接状态改变时，一个5V的限流电源由适配器123从电源控制器121经过供电线119被提供到打印机117，从打印机117的电力控制器113经过供电线141被提供到编辑器139，从编辑器139的电力控制器132经过供电线111提供到数字相机109。

打印机117的数据接口112利用提供的电力去识别每个设备并获得这些设备的特性。确定从交流适配器123提供的电力(电压和最大电流)，并且通过数据接口120控制交流适配器123的电源控制器121。

下面，根据如此确定的电力分配，打印机117的电力控制器113切换打印机117的操作模式，同时通过供电线141改变提供到编辑器139的电力。根据电力改变，编辑器139中的电力控制器132切换编辑器139的操作模式，同时改变从供电线111提供到数字相机109的电力。数字相机109的电力控制器根据上述的电力改变切换数字相机109的工作模式。

例如，如果由交流适配器123提供的电力小于数字相机109，编辑器139和打印机117的总的最大的电力消耗，则打印机117的工作模式，编辑器139的工作模式或者数字相机109的工作模式被切换到降低的电力消耗模式，从而总的电力消耗被设定为低于交流适配器123的供电能力。此外，上述的电力分配可以由编辑器139的电力控制器132进行。

图6显示了根据第二实施例的电缆的具体连接。

在该实施例中，对于每个设备，用于数据传输和电力供应的两个连接器被结合成一个单一的连接器，并且相互相邻的设备的单一连接器由一根电缆来连接。

在图3中电缆由150来表示。如上所述，电缆150具有一个用于传输数据的信号线和一个用于提供电力的电力线。电缆150在其端部具有插头A和B。电缆150在电力供应侧利用插头B连接到连接器，在电力接收侧利用插头A连接到连接器。通过在电力提供侧和电力接收侧使用不同的插头，电源冲突可被避免，并且可以防止使用者的错误连接。标号160表示用于显示由编辑器139编辑的图象的监视器。

这里提供到每个设备的电压是按照打印机117，编辑器139和数字相机109的顺序相继地降低的，例如，分别为24伏，12伏和9伏。利用这种设置，提供到接收电力的设备的输入电压低于提供电力的设备的电压，可以避免电压降的影响。

图7示出了一个例子，其中交流适配器123被直接地连接到编辑器139。在该例中，数字相机109和打印机117都从编辑器139供电。在该例中，如果提供到打印机117和数字相机109的电压低于提供到编辑器139的电压时也是足够的。

如前面所述，编辑器139的数据接口131，137可被结合成为一个单一的接口，数字相机109和打印机117的电缆150可被连接到任何一侧的接口。

自然地，直接连接有插头A的交流适配器123可以按照第一实施例的图4中所示的方式连接到设备上。

此外，除了交流适配器123也可以连接一个电池。另外，电池也可以被安装在编辑器139或者打印机117并且由该电池供电。

上述的第二实施例具有第一实施例中相似的优点。

在第一和第二实施例中所述的结构是，交流适配器被连接到打印机为系统的设备提供电力。但是，本发明并不限于该例子，因为交流适配器可被连接到系统中的任何设备。例如，可以将交流适配器连接到数字相机向前面的设备包括打印机提供电力。

<第三实施例>

下面详细描述根据本发明的第三实施例。

在第一和第二实施例中，由交流适配器提供的电力被适当地分配到连接到系统的设备。下面根据第三实施例的电力控制系统扩展了前述的电力分配控制以便提供更多的功能。

图8是根据第三实施例的电力控制系统的结构的方框图。该系统用于单电力通道并包括一个控制器1，它也用作为通常的断路器，用于控制向系统的供电；设备中的组2与该电力控制系统兼容并且包括设备A-N；设备中的组3不与该电力控制系统兼容并且包括设备a-n。这些设备都连接到控制器1。

图9是显示控制器1的详细结构的方框图。图9中的控制器1包括滤波器11，电流检测电路12，电力开关(断路器)13，多路复用器电路14，信号去复用器电路15，解调电路16，电力控制器17和一个调制电路18。

滤波器11不仅用来消除来自交流电源的电源(电流)噪声，也用来防止电力控制信号中的射频干扰，后述，以及防止连接到另一个电力通道的设备的电力控制信号引起的故障。当电力控制信号能够由其他方法识别时，该滤波器可以省略。

已经由滤波器11消除了噪声的交流电源通过电流检测电路12和供电开关13提供到设备A-N和a-n。电流检测电路12检测提供到连接到下游(A-N，a-n)的每个设备的电流的总和(下面称为“供电电流”)，并将结果输出到电力控制器17。

连接到下游的每个设备(A-N，a-n)将目前的电力使用状况多路复用到交流电源线作为电力信息。该多路复用电力信息通过信号去复用电路15从交流电源线分离，由解调电路16解调，然后输入到电力控制器17。

根据有关每个设备的提供的电流和电力信息，电力控制器17检测每个设备中的异常情况，例如短路故障，通过电力开关中断交流电源。例如，当每个设备供电电流值和电流值总和(下面称该总和称为“耗用电流”)的差超过系统供电线的限定值时(即，发生故障时)，然后对设备中发生短路故障的结果作出确定，交流电源被中断。

当供电电流和耗用电流的差小于供电线的限定值时，并且供电电流大于供电线的限定值时(即，提供过多的电力)，每个设备的电力消耗模式被确定为要使得供电电流低于该限定值，指示该电力消耗模式的电力控制信号通过调制电路18和多路复用器电路电路14传送到每个设备。结果，每个设备的电力消耗模式可被改变。应当注意的是电力消耗模式的改变是根据对每个设备预先设定的优先级，或者是根据对每个设备预先设定的优先级以及每个设备的每个模式确定的。

当过多的电力被提供时，电力控制器17通过从消耗过多电力的设备发送电力控制信号来控制每个设备，以便当电力消耗模式不能改变或者即使电力消耗模式被改变而供电电流不能低于供电线的限定值时，关闭电源。

应当注意，由于上述的供电电流和耗用电流之差对应于不与该电力控制系统兼容的设备组3中的电流总和，所以不能利用电力控制器17进行控制。

图10是显示在与系统兼容的设备组2的一个设备中进行的电力控制的结构的方框图。

该设备包括一个多路复用电路21，滤波器22，直流供电电路23，信号去复用器电路24，解调电路25，电力控制器26，调制电路27和电力信息产生电路28。

提供给设备的交流电通过多路复用器电路21，并且包含噪声和多路复用信号由滤波器22消除。滤波信号然后被提供到直流供电电路23。按照上述的方式，电力控制信号由控制器1被多路复用到交流电源线上，由信号去复用器电路24从交流供电线分离，由解调电路25解调并输入到电力控制器26。

电力控制器26根据进入的电力控制信号设备该设备的电力消耗模式。直流供电电路23根据电力控制器26所作的设置，控制对该设备的供电。此外，已经设置的电力消耗模式也被传送到设备的应用控制单元(未示出)，在该应用控制单元中执行控制，以该电力消耗模式操作该设备。

电力信息产生电路28产生控制该系统中电力所需的电力信息。该电力信息包括可在设备中设置的电力消耗模式的类型，这些模式的电流值，以及当前设置的电力消耗模式。该电力信息通过调制电路27和多路复用电路21被发送到控制器1。

该电力控制系统的操作将参照图11进行详细的描述，图11是显示图1中电力控制的流程图。

如果一个新的设备被连接到交流线路上的设备组2由控制器1控制时，该新设备首先被设置为只有电力控制器工作的模式(下面称为“休眠模式”)，并且该设备向控制器1发送电力请求信号。当电力被引入到连接设备时，则不声明电力请求信号被发出。

根据电力请求信号的接收(S401)，控制器1设置一个针对于该设备的ID数字，然后根据请求的电流值和当前被提供的交流电流值，对设备组2中包括该设备的所有设备确定电力消耗模式(步骤S403)。控制器1通过将电力控制信号送到每个设备来设置电力消耗模式(S404)。

根据从控制器1接收的电力控制信号，设备组2中的每个设备做出准备，使得它可以转变到由电力控制信号规定的电力消耗模式。每个设备向控制器1发回一个状态信号，指示准备已经完成，可以进行模式转变。

根据从每个接受状态信号(S405)以及确认在所有设备中的模式转变的准备的完成(S406)，控制器1向每个设备发送模式转变允许信号，在同一时刻改变所有设备的电力消耗模式(S407)。

如果在设备组2中的任何设备不能转变到由控制器1设置的电力消耗模式，该设备发回一个指示转变不能进行的状态信号。如果控制器1在步骤S405接收到指示转变不能进行的该信号，控制器从步骤S406返回到步骤S403的处理，再次确定电力分配，然后重复上述的程序。

根据第三实施例，所述的例子中设备的模式转换的定时通过协调地指示转变到电力消耗模式而变为一致，防止由于设备之间的电力消耗模式转换定时的差别，造成交流供电线的允许值被超过。但是，由于不必考虑避免耗用电流中的下降，向耗用电流下降的那种电力消耗模式的转变可以被进行，而不必等待由控制器1发出模式转变允许信号。通过状态信号向控制器1报告模式转换的完成就足够了。

如果一定设备的耗用电流由于执行自身的应用引起耗用电流的增加，设备向控制器1发出一个电力请求信号。控制器1接收该信号并通过与图11中所示相似的程序重新设备设备组2中的每个设备的电力消耗模式。应当注意，如果当前的耗用电流和由新的请求增加的电流落入此时电源线允许的范围，控制器1立即仅仅向设备组2中产生该新请求的设备发出模式转变允许信号，而不改变除了产生新请求的设备以外的其它设备的电力消耗模式。

另外一种可以想到的例子是，其中由一定的设备耗用的电流通过执行其本身的程序被减少，利用通过利用定时器等使其转换到休眠模式。在这种情况下，对设备来讲足以进行模式改变，而不需等待由控制器1发出模式转变允许信号。这里设备将向控制器1通过状态信号报告模式改变的完成。

在给定设备中另外一种根据应用程序可以预测耗用电流的未来改变的情况是，设备向控制器1发送电力预报信号，例如改变时间或者在改变之后的电流。根据该预报信息，控制器1计划设备组2中的所有设备的电力消耗模式并且控制每个设备的电力消耗模式。

在第三实施例中所述的例子中，电力信息被多路复用到交流供电线上去控制供给连接设备的电力。但是，也可以采用另外的通信线用于在控制器1和每个设备之间进行数据通信实现电力控制的结构。在这种情况下，用于对电力信息多路复用和去复用的电路将是不必要的。

因此，根据上述的第三实施例，在供电线上的电流量，利用根据与每个设备相关的电力信息控制每个设备的电力消耗模式来使其低于一个规定的值。于是，可以防止由断路器引起的供电的意外中断以及减少峰值电流(即，平坦峰值电流)。

<第四实施例>

下面将描述根据本发明的第四实施例。

图12是显示根据第四实施例的电力控制系统的结构的方框图。这里该系统具有多个电力通道(第1到第N电力通道)。控制器31控制电力的供应而且也用作通常的断路器。连接到与控制器31连接的第一电力通道的是设备组33，它与第四实施例的电力控制系统是兼容的并且包括设备A-N。设备组35不与第四实施例的电力控制系统兼容包括设备a-n。为了使不兼容的设备组35可以由该系统控制，提供了适配器组34，具有与设备组35中的设备a-n中相应的设备对应的适配器a-n。在第四实施例中，系统兼容的设备组33和适配器组34被直接地连接到控制器31。

此外，与第一电力通道相似的方式，系统兼容的设备组36和系统不兼容的设备组38被连接到与控制器31连接的第N个电力通道，设备组38通过适配器组37被连接。

图13是详细显示控制器31的结构的方框图。图13中的控制器31包括一个多用复用器电路41，第一电力开关(断路器)42，电流检测电路组43，调制电路44，电力控制器45，信号去复用电路46，解调电路47和第二电力开关(断路器)组48。

交流电通过分开的电力通道经过电流检测电路43以及第二电力开关48从第一电力开关42提供给每个设备。电流检测电路43在分开的电力通道上，检测提供到连接的相应设备的电流的总和，并将结果输出到电力控制器45。

下游连接的每个设备多路复用当前的电力使用状态到交流电源线上作为电力信息。该多路复用的电力信息由信号去复用电路46从交流电源线分离出，由解调电路47解调，然后输入到电力控制器45。

当已经进入的供电电流超过规定的协议电流值的时间长于规定的时间时，电力控制器45利用第一电力开关42中断交流电的提供。如果在任何设备中发生短路或者故障，电力控制器45利用另外的电力通道的电力开关48中断交流电。

如果提供的电流超过协议的电流值，电力控制器45按下面的方式确定每个设备的电力消耗模式，即，供电电流小于协议电流电力开关48不工作(即，每个电力通道的耗用电流低于限定值)，并且通过解调电路44和多路复用电路41向每个设备发出电力控制信号，从而改变每个设备的电力消耗模式。应当注意，电力消耗模式的改变是根据为每个设备预先设置的优先级来确定的。

如果耗用电流不能低于限定值，电力控制器45执行控制，以便关闭耗用电流大于超过限定值的过大电流的设备的电源。

如果电源不能被控制的设备被接入系统，电源控制器45利用电力开关48切断该设备连接的电力通道(例如，第N个电力通道)，从而控制整个系统的电力。

图14是显示根据第四实施例用于将系统不兼容设备组35，38连接到该电力控制系统的适配器34，37的详细结构的方框图。该设备包括一个多路复用器电路51，电流检测电路52，电力开关(断路器)53，滤波器54，信号去复用器电路55，解调电路56，电力控制器57，解调电路58，和用于设置电力控制信息的单元59。

输入到该适配器的交流电通过多路复用器电路51，电流检测电路52和电力开关53并由滤波器54消除噪声和多路复用的信号。滤波信号然后被提供到下游的下一个装置。由该控制器31多路复用的电力控制信号通过信号去复用器电路55，被从交流电源线上分离出来并输入到电力控制器57。电力控制器57执行控制，根据该电力控制信号接通和断开电力开关53。

为了电力得到控制，由电流检测电路52检测的电流值和在该适配器中确定的优先级设置和电力消耗设置，通过解调电路58和多路复用器电路51，从电力控制信息设置单元58送到控制器31。

下面将描述根据该第四实施例的电力控制系统的操作。在第四实施例中，与该系统兼容的设备或者适配器被连接到交流电源线。在一个设备被新连接的情况下，根据第四实施例的电力控制方法与第一实施例中的图11所示的流程相似，将不在描述。

下面将参照图15描述当一个适配器被新连接到系统时的电力控制方法。

如果一个适配器被新连接到交流电源线(第一到第N通道的一个)上，由控制器31控制时，该适配器在适配器内部的电力开关53断开的状态，向控制器31发送电力请求信号(优先级设置，电力消耗设置，等等)。

根据电力请求信号的接收(S801)，控制器31设置对应于该适配器的ID数字(S802)，然后，根据请求的电流值和目前正在提供的交流电流值(S803)，为该系统中的所有的设备和适配器，包括该适配器确定消耗模式。控制器31通过向每个设备和适配器提供电力控制信号(S804)，设置电力消耗模式。

根据从控制器31接收的指示允许使用电力的电力控制信号，新连接的适配器闭合其内部电力开关53，向下游的设备供电。该适配器然后将由电流检测电路52检测的电流值送回到控制器31(S805)。

根据来自适配器的电流值和每个电力信道的电流值，控制器31评测该适配器被连接的电力信道，同时确定每个电力信道中的耗用电流是否超过限定值(S806)。如果耗用电流超过规定的限定值，控制返回到步骤S803，控制器31再次设置每个设备的电力消耗模式。

如果在步骤S806发现耗用电流小于限定值，控制器31向每个设备和每个适配器发送模式转变允许信号，并且同时改变电力消耗模式。

应当注意，控制器31根据每个电力通道的电流值评测设备或适配器已经被新接入的电力通道，并将该信息存储在其电力控制器45内部的寄存器(未示出)中。结果，在第四实施例中可以在每个电力通道控制电力。更具体地说，控制器31以规定的时间间隔检查每个电力通道中的电流值以及每个设备和适配器的状态(耗用电流等)，并控制系统中的每个设备和适配器的耗用电流，使得供电电流总是小于限定值。

当一定的设备(适配器)由于执行其自身的应用程序而使耗用电流增加，该设备(适配器)向控制器31发送一个电力请求信号。控制器31接收该信号，并通过与图11中所示的程序类似的程序再次设置每个设备和适配器的电力消耗模式。应当注意，如果，如果当前的耗用电流和新请求增加的电流的和落入此刻电源线的允许范围内，控制器31可立即仅仅向产生新请求的设备(适配器)发出模式转变允许信号，而不改变除发出新请求的该设备(适配器)以外的设备和适配器的电力消耗模式。

考虑一定的设备(适配器)的耗用电流由于执行其自身的应用程序，例如利用定时器等转换到休眠模式，而降低的情况。在这种情况下，对该设备(适配器)来说，足以进行模式改变，而无需等待由控制器31发出模式转变允许信号。这里，该设备(适配器)将通过状态信号向控制器31报告模式转变完成。

尽管适配器在第四实施例中作为分离的设备连接到交流电源线，也可以以台面(tabletop)或类似的方式内部地结合适配器，以连接设备组35，38。

此外，适配器可配备有多种颜色的发光二极管(LED)，例如在供电时绿色LED发光，当电力中断时红色LED发光，因此可以检查适配器的操作。可以方便地发现任何异常的发生。此外，在电力供应由控制器31中断以前，可以通过声音发出报警。

因此，根据上述的第四实施例，与系统不兼容的设备通过一个适配器被连接到交流电源线上。结果，设备中的耗用电流可以由适配器检测，通过适配器，对该设备的电力供应可以得到控制。由于具有控制控制与电力控制系统不兼容的设备的能力，第四实施例补充了第三实施例的优点。

在第四实施例中，多路复用器电路41和信号去复用器电路46被置于控制器31的内部的电力开关(断路器)42的前面，电力开关42的操作由软件控制。通过预先对控制器31赋予一个ID，因此，可以改变利用电力传输线，在管理供电电流限定值的管理者(电力公司等)的一侧，改变协议电流作为新的协议电流。这样可以实现系统的远程控制。在这种情况下，可以实现由状态信号指示由管理者一侧接收的系统的电流值等项目。

第三和第四实施例涉及的是控制器在规定的时间检查每个设备的耗用电流的例子。但是，当在设备侧的耗用电流中的改变大于规定值时，该信息被报告给控制器侧，来从新分配供电电流。在这种情况下，只有当电流发生改变时，通信才会发生，因此，可以降低通信的拥堵。此外，当在设备侧检测的耗用电流的变化报告给控制器的门限值，可根据交流电源线中的电流余量(耗用电流和限定值之差)来设置。这样可以控制供电电流的再分配的频率。例如，在交流电源线上有较大的电流余量时，门限值可设置的大一些，以减少从设备侧到控制器侧通信次数。这样可以减少电流被重新分配的次数。

因此，根据上述的本发明，连接到系统的多个设备的每个设备的信号线连接器可以与设备的供电连接器结合在一起，而只使用一个单一的公共的电缆。结果，可以容易地将设备连接在一起，并且减少了设备的连接器所需的空间，以及进行连接的成本。

此外，通过在线路上进行动态地控制电力供应，可以在多个设备当中进行有效地电力分配。

<第五实施例>

下面将描述根据本发明的第五实施例。

在第五实施例中，定义为IEEE1394-1995的数字接口(下面称为1394串行总线)被应用于在第一和第二实施例中所描述的多个设备的数字接口。

下面将介绍1394串行总线。

(1394串行总线简介)

随着数字录像机(VCR)和数字视盘播放机的出现，产生了实时地传输大量数据，例如视频数据和音频数据(下面称为“AV”数据)的需求。为了以实时地向个人计算机(PC)或者其它数字设备传输AV数据，需要能够高速数据传输的接口。1394串行总线就是为了该目的而研制的。

图16显示了利用1394串行总线构建的网络系统。该系统包括设备A-H，设备A和B，设备A和C，设备B和D，设备D和E，设备C和F，设备C和G，设备C和H，分别由用于1394串行总线的双绞线电缆连接。设备A到H可以是计算机，例如个人计算机，大部分计算机外围设备，例如数字VCR，DVD播放机，数字相机，例如硬盘或者光盘的存储介质的存储设备，监视器，例如CRT或LCD，调谐器，图像扫描器，胶片扫描器，打印机，MODEM，和终端适配器(TA)，顶置盒，数字电视，会议摄像头，数字视频系统和它们的复合设备。

注意打印机的打印方法可以是任何方法，例如，激光打印，利用LED的光电成象方法，喷墨方法，墨融化或者墨升华的热转换方法以及热敏打印方法。

设备之间的连接可通过菊花链方法和节点分支方法的混合方式进行，因此，实现高自由度的连接。

相应的设备具有ID，它们通过在由1394串行总线连接的范围内识别每个ID构成一个网络。例如，当设备利用1394串行总线的电缆以菊花链的方式连接时，分别处于一个中继的角色，由此构成一个网络。

由于1394串行总线对应于即插即用的功能，它自动地识别连接到电缆上的设备，因此，可识别连接状态。在图16所示的系统中，当设备被从系统去除时，或者一个新的设备被加到网络时，该总线自动地复位(即，电流网络构建信息被复位)，一个新的网络被构建。该功能可以实时设置和识别网络结构。

1394串行总线具有100/200/400Mbps的数据传输速度。具有高传输速度的设备支持较低的传输速度，因此，保持兼容性。作为数据传输模式，用于传输异步数据例如控制信号的异步传输模式(ATM)，用于传输同步数据例如实时AV数据传输的同步传输模式是可行的。在数据传输中，在每个周期内(通常125ms/周期)，指示周期开始的周期开始包(CSP)被传输，然后，异步和同步数据被混合传输，使得同步数据传输在异步数据之前进行传输。

图17以层结构，显示了1394串行总线的结构。如图17所示，连接器端口810在用于1394串行总线的电缆813的端部被连接到连接器。在硬件单元800中的物理层811和链接层812相对于连接器端口810处于较上面的层。硬件单元800包括接口芯片。物理层811执行编码，与连接相关的控制等等，链接层812，执行包传输，循环(周期)时间控制等等。

固件单元801中，交换层814管理要传输的数据(交换数据)，并输出“读”，“写”和“锁定”的命令。在固件单元801中的管理层管理连接到1394串行总线的相应设备的连接状态和ID，管理网络结构。上述硬件和固件单元大体上构成1394串行总线。

在软件单元802中，与系统所使用的软件不同的应用软件层816，和指示如何在接口传输数据的传输协议，由例如打印机协议或者AV/C协议所定义。

图18显示了1394串行总线的地址空间。连接到1394串行总线的所有设备(节点)具有唯一的64位地址。该64位地址被存储在设备的存储器中。与指定的目标设备的通信总是可以通过识别发送和接收方的节点的节点地址来进行。

1394串行总线的编址是根据IEEE1212标准进行的，即，第一个10位被分配用于指定总线数，下面的6位用于指定一个节点ID。

在相应的设备中使用的48位地址被分成20位和28位，并以256M字节为单元被应用。在初始的20位地址空间，“0”到“0xFFFFD”被称为存储器空间；“0xFFFFE”为自用空间；“0xFFFFF”是寄存器空间。自用空间是设备中自由使用的地址。寄存器空间，保持对连接到该总线的设备公用的信息，被用于在相应的设备之间通信。

在寄存器空间中，初始512字节被分配给寄存器核(CSR核)，作为命令/状态寄存器(CSR)体系结构的核；下一个512字节分配给串行总线的寄存器，下一个1024字节分配给配置ROM；剩余的字节分配给单元空间中对设备唯一的寄存器。

总的来说，为了简化对不同节点类型的总线系统设计，最好只有初始2048字节被用于节点，结果，总共有4096个字节被使用，包括用于CSR核，串行总线寄存器，配置ROM和单元空间的2048字节。

1394串行总线的结构如上所述。下面详细描述1394串行总线的特征。

[1394串行总线的详细描述]

《1394串行总线的电气规格》

图19显示了1394串行总线的电缆的截面。1394串行电缆包括两组双绞线信号线和两个电源线。这种结构可以给缺少电源的设备，或者因为故障电压降低的设备供电。由电源线提供的直流电压为8到40V；电流最大为1.5A。注意在所谓的DV电缆标准中，除了电源线以外，由四条线构成该电缆。

《DS-Link》

图20是说明DS-Link(数据/选通链路)方法作为数据传输方法的时序图。

DS-Link方法适合于高速串行数据通信，它需要两组双信号线。即，双绞线信号线的一组用于发送数据信号，以外一组双绞线信号线用于发送选通信号。  在接收侧，获得数据信号和选通信号之间的“异或”以产生时钟信号。在DS-Link传输中，没有必要将时钟信号混合到数据信号，因此，传输效率高于其它串行数据传输方法。此外，由于时钟信号是从数据信号和选通信号产生的，锁相环(PLL)电路可以省略，缩小了控制器LSI的规模。此外，在DS-Link传输中，当没有数据传输时，也没有必要发送指示空闲状态的信息，因此，每个设备的收发信机可被设置为休眠状态，降低电力消耗。

《总线复位程序》

连接到1394串行总线的相应的设备(节点)具有节点ID，并确认为构成网络的节点。例如，由于网络设备的连接/断开或者电源的开/关状态造成节点数的增加/减少时，即，网络结构的改变，有必要识别新的网络结构，相应的节点检测网络结构的改变，向总线上发送总线复位信号，进入识别新网络结构的模式。网络结构改变的检测是根据在连接器端口810的偏置电压的改变的检测进行的。

当总线复位信号被从一个节点发出时，相应的节点的物理层811接收总线复位信号，同时，通知总线复位发生的链接层812，并将总线复位信号送到其它的节点。当所有的节点都收到总线复位信号时，总线复位程序开始。注意总线复位程序是在电缆被连接/拆卸或者硬件单元800检测到网络异常等才开始的。此外，总线复位的开始也是通过向物理层811发出指令，例如利用协议的主控制来开始的。在总线复位程序开始时，在总线复位过程中，数据传输暂停，在总线复位之后，数据传输在新的网络结构中重新开始。

《节点ID确定程序》

在总线复位之后，相应的节点开始获得一个节点ID以便构成一个新的网络结构。从总线复位到节点ID确定的总体程序将参照图21-23的流程图进行描述。

图21是显示从总线复位信号的产生到节点ID确定和数据传输的流程图。在步骤S101，相应的节点总是监示总线复位信号的产生。当总线复位信号产生时，程序前进到步骤S102，获得一个新的网络结构，在新的网络结构中，网络结构被复位，在相互连接的节点之间的父子关系被公布。步骤S102被重复进行，直到在步骤S103确定在所有节点中的父子关系都被确定为止。

由于父子关系被确定，程序前进到步骤S104，一个“根(节点)”被确定。在步骤S105，进行节点ID设置，以便为相应的节点提供ID。该节点ID的设置以节点的预定的顺序进行。步骤S105被重复进行，直到在步骤S106确定所有的节点都被赋予ID。

随着节点ID设备被完成，由于新的的网络结构已经被所有的节点识别，在节点之间的数据传输可以进行。在步骤S107，数据传输开始，程序返回到步骤S101，在此，总线复位信号的产生被再次监示。

图22是一个流程图，详细地显示了从总线复位信号的监示(S101)到根确定(S104)的程序。图23是详细显示节点ID设置(S105和S106)的流程图。

在图22中，在步骤S201，总线复位信号的产生被监示，当总线复位信号发生时，网络结构被复位。下面，在步骤S202，作为重新识别复位的网络结构的第一步，相应的设备利用指示“叶(节点)”的数据复位其标志FL。在步骤S203，相应的设备检测端口的数目，即，与它们连接的其它节点的数目。在步骤S204，根据步骤S203的检查结果，设备检查未定义(即，父子关系没有确定)的端口。未定义的端口的数目等于在总线刚刚复位后的端口数目，但是，随着父子关系的确定的进展，在步骤S204检测的未定义的端口的数目减少。

只有实际的叶(ves)可以在总线复位后立即宣布父子关系。节点是否是叶从步骤S203检查的端口数目被检测出来；即如果端口的数目是“1”，节点是叶。在步骤S205该叶宣布，“该节点是子，连接的节点是父，然后，结束操作。

另一方面，在步骤S203端口数目为“2或更多”检测的节点是“分支”。在总线复位之后，由于“未定义的端口＞1”程序前进到步骤S206，在此，标志FL利用指示“分支”的数据被设置，然后，在步骤S207等待另一节点的父子关系的公布。当从另一节点的父子关系被公布时，程序返回到步骤S204，在此，分支检查未定义端口的数目。如果未定义的端口的数字为“1”，该分支可以在步骤S205对连接到剩余端口的节点公布“该节点是子，被连接的节点是父”。如果未定义的端口的数目仍然是“两个或者更多”，该分支在步骤S207等待来自另一个节点的父子关系的公布。

当任何一个分支(或延迟公布子的例外的叶(ves))检测未定义的端口的数目为“0”时，整个网络的父子公布被完成。在步骤S208，具有“0”未定义的端口的唯一节点，即，所有节点的父，利用指示“根”的数据设置标志FL。然后，在步骤S209，该节点被确认为根。

以这种方式，在网络中所有的节点中的从总线复位到父子公布的程序结束。

下面，将描述向每个节点提供ID的程序。首先，ID设备在叶进行。然后，ID设置以数字的顺序(从节点数：0)从叶->分支->根进行。

在图23中，在步骤S301，程序根据节点类型，即，叶，分支，或根，基于在标志FL设置的数据分别进行。

在叶的情形，在步骤S302，网络中的叶的数目(自然数)被设置为变量N。在步骤S303，相应的叶向根请求节点数。如果多个请求被做出，根在步骤S304做出仲裁，在步骤S305对一个节点提供节点数，同时将指示节点数已经失败的获取节点数的结果通知其它节点。

未获得节点数(在步骤S306为否)的叶重复在步骤S303的节点数请求。另一方面，已经获得节点数的节点通过广播包括节点数的ID信息向所有节点通知获得的节点数。当ID信息的广播完成时，指示叶数的变量N在步骤S308递减1。然后，根据在步骤S309的确定，从步骤S303到S308的程序被重复进行，直到变量N在步骤S309的确定中变为“0”。当所有的叶的ID信息被广播，程序前进到步骤S310，设置分支的ID信息。

分支的ID设置的进行大体与叶的ID设置相似。首先，在步骤S310，分支数(自然数)为设置为变量M。在步骤S311，相应的分支向根请求节点数。相应于该请求，根在步骤S312进行仲裁，并在最后的叶节点数之后，在步骤S313向分支提供节点数，同时，向其它分支通知指示节点数失败的获取节点数的结果。

未获得节点数(在步骤S314为否)的分支重复在步骤S315的节点数请求。另一方面，已经获得节点数的分支通过广播包括节点数的ID信息向所有节点通知获得的节点数。当ID信息的广播完成时，指示分支数的变量M在步骤S316确定。然后，根据在步骤S317的确定，从步骤S311到S316的程序被重复进行，直到变量M在步骤S317的确定中变为“0”。当所有的分支的ID信息被广播，程序前进到步骤S318，设置根的ID信息。

此时，只有根未获得节点ID。在步骤S318，根获得未提供给任何其它节点的最小的数作为根的节点ID，在步骤S319，广播根的ID信息。

如上所述，用于所有的节点ID的程序结束。下面，将结合图24所示的网络的例子描述节点ID确定的程序。

在图24的网络中，作为根的节点B被直接地连接到下级节点A和C；节点C被直接地连接到其下级节点D；节点D被直接地连接到其下级节点E和F。下面将描述该分级结构，根节点和节点ID信息的确定程序。

在总线复位发生后，为了识别相应的节点的连接状态，在直接连接的节点的端口之间的父子关系被公布。在分级结构中“父”意味着上级的节点，“子”意味着下级的节点。在图24中，在总线复位之后第一公布父子关系的节点为节点A。如上所述，只有一个端口被连接的节点(叶)可以开始公布父子关系。即，如果端口的数目为“1”，则确定该节点是网络树的终点，即，叶。父子关系的公布是从这些叶中首先采取行动的叶开始的。因此，叶节点的端口被设置为“子”，连接到该叶的另一个节点被设置为“父”。这样，“子父”关系随后在节点A和B之间，节点E和D之间，节点F和D之间被确定。

此外，在具有多个端口的上级节点，即，分支中，父子关系相对于上级节点按顺序地公布，从第一个从叶接收到父子关系公布的节点开始。在图24中，第一父子关系在节点D和E之间以及节点D和F之间被确定。然后，节点D相对于节点C公布父子关系，结果，“子父”关系在节点D和C之间被设置。已经从节点D接收到父子关系的公布的节点C，相对于连接到其它端口的节点B公布父子关系，因此，在节点C和B之间被设置为“子父”关系。

以这种方式，图24所示的分级结构被构成。在所有端口最后成为父的节点B被确定为根。注意一个网络只有一个根。在已经接收到节点A的父子关系公布的节点B立即相对于其它节点公布父子关系，其它节点，例如，节点C，可能是根节点。即，根据发送父子关系公布的定时，任何节点可能是根，此外，即使在保持相同结构的网络中，一个特定的节点不是永远成为根的。

随着根被确定，确定相应的节点ID的程序开始。每个节点具有一个广播功能，将其ID信息通知给所有的其它节点。ID信息包括节点数，连接位置信息，端口数，连接到其它节点的端口数，相应端口的父子关系信息等等。

如上所述，节点数的分配是从叶开始的。以数字的次序，节点数0，1，2，…被指定。然后，通过广播ID信息，确认节点数已经被指定。

随着所有的叶都获得了节点数，对分支指定节点数。与对叶的节点数的指定相似，ID信息从接收节点数的分支广播，最后，根广播其节点数信息。因此，根永远具有最大的节点数。

因此，随着整个分级结构的ID设置的完成以及网络被建成，总线初始化被完成。

《节点管理的控制信息》

图18所示的CSR核存在于寄存器上作为用于节点管理的CSR结构的基本功能。图25显示了寄存器的位置和功能。在图25中，偏移是从“0xFFFFF0000000”开始的相对位置。

在CSR结构中，用于串行总线的寄存器是从“0xFFFFF0000200”开始的。图26显示了寄存器的位置和功能。

此外，串行总线的节点资源的信息是从“0xFFFFF0000800”开始设置的。图27显示了该寄存器的位置和功能。

CSR结构具有一个配置ROM，用于相应的节点的功能。配置ROM具有最小格式和一般格式，从“0xFFFFF0000400”开始设置。如图28所示，最小格式配置ROM仅仅显示了由24位表示的唯一数值的售主ID。

如图29所示，配置ROM的一般格式具有节点信息。在该例中，在该格式中的售主ID被包含在“root_directory”(“根目录”)。此外，″bus_info_block″，″root&unit_leaves″包括由64表示的包括售主ID的唯一的设备数(号)。该设备数在网络重建后被总线复位操作用于继续进行节点的识别。

《串行总线的管理》

如图17所示，1394串行总线的协议包括一个物理层811，一个链接层812和一个交换层814。作为串行总线管理，提供了根据CSR结构的节点管理和总线资源管理的基本功能。

在同一总线上只有一个执行总线管理的节点(以下称为“总线管理节点)，为在串行总线上的其它节点提供管理功能，包括循环(周期)主控制，性能优化，电源管理，传输速度管理，结构管理等等。

总线管理功能主要分成总线管理，同步资源管理和节点控制功能。节点控制是可以使物理层811，链接层812，交换层814和CSR应用程序中的节点之间进行通信的管理功能。用于在串行总线上同步数据传输的管理功能的同步资源管理器，管理传输带宽和给予同步数据的信道号的分派。对于该管理，在总线初始化之后，总线管理节点从具有同步资源管理器功能的节点中动态地选取。

此外，在总线上没有同步资源管理器功能的结构中，具有同步资源管理器功能的节点执行一部分总线管理，例如，电源管理和循环主控制。此外，总线管理是一种例如象对应用程序提供总线控制接口的服务的管理功能。该控制接口使用串行总线控制请求(SB_CONTROL_INTERFACE)，串行总线事件控制确认(SB_CONTROL.confirmation)，串行总线事件指示(SB_EVENT.Indication)。

串行总线控制请求示于图27为SB_CONTROL.req，当应用程序需要总线管理节点执行总线复位，总线初始化，呈现总线状态信息等等时使用。

在图27中，串行总线事件控制确认被示为SB_CONTROL.conf，作为串行总线控制请求的结果，并从总线管理节点通知给用于确认的应用程序。

串行总线事件指示在图27中被示为SB_EVENT.ind，作为同步引起事件的通知，从总线管理节点通知给应用程序。

《数据传输协议》

利用1394串行总线的数据传输同时地发送必须周期地发送的同步数据(同步包)，可以在任意时刻发送/接收的异步数据(异步包)，此外，保证同步数据的实时传输。在数据传输中，总线使用权在传输之前被请求，总线仲裁被进行，以获得总线使用允许。

在异步传输中，发送节点ID以及接收节点ID作为数据包连同传输数据被发送。接收节点确认接收节点ID，即，其节点ID，接收所述的包，向发送节点返回确认信号。因此，一个交换被完成。

在同步传输中，发送节点请求一个同步信道，将传输速度和信道ID与传输数据一起作为包数据发送。接收节点确认一个所需的信道ID并接收该数据包。必须的信道数和传输速度由应用程序层816确定。

《异步Sub-action》

下面将描述利用1394串行总线的一种数据传输模式——异步传输模式(ATM)。

异步Sub-action(子动作)是异步数据传输。

图30显示了异步传输中的过程。在图30中，第一子动作间隙表示总线的空闲状态。在空闲时间已经变成预定值的点，执行数据传输的节点请求总线使用权，然后执行总线仲裁。

当由仲裁总线使用被允许后，以包的形式的数据被发送，接收数据的节点在一个短间隙，称为ACK间隙，发送一个接收确认编码ACK作为响应，或者发送一个响应包，因此，数据传输完成。编码ACKI包括4位信息和4位检验和。编码ACK，包括指示成功，繁忙或悬置状态的信息，被立即送到数据发送节点。

图31显示了用于异步传输的包格式。该包包括数据区，用于纠错的数据CRC区，一个标头区，其中写有目标节点ID，源节点ID，传送数据长度和各种编码。

异步传输是从发送节点到接收节点的一对一通信。从发送节点发送的包由网络中相应的节点中转，由于这些节点没有被指定为包的接收者，它们忽略该包，然后，只有被发送节点指定的接收节点接收该包。

《同步Sub-action》

下面将描述利用1394串行总线的一种数据传输模式——同步传输模式。

同步Sub-action(子动作)是同步数据传输。

同步传输可以看作是1394串行总线的最大特性，它非常适合于多媒体数据传输，特别是AV数据，它们需要实时地传输。

此外，异步传输是一对一传输，而同步传输是从发送节点到所有其它节点的广播传输。

图32显示了同步传输中的过程。同步传输在总线上以预定的周期进行，该周期称为“同步周期”。同步周期的长度为125ms。一个周期开始包(CSP)指示同步周期的开始，用于同步相应的节点的操作。当在一个周期的数据传输完成，并且预定的空闲时间(子动作(Sub-action)间隙)经过时，称为“周期主控器”的节点向CSP发送指示下一个周期开始的信号。即，CSP的发布之间的间隔为125ms。

关于图32中信道A，信道B和信道C，相应的包具有信道ID，使得多种类型的包可以在一个同步周期中独立地被传输。这保证了在多个节点中的基本实时地传输。接收节点可以只接收具有预定信道ID的数据。信道ID不是指示接收节点的地址，而仅仅指示对应于该数据的逻辑数。因此，从发送节点发送的包被发送到所有的其它节点，即，广播。

与异步传输类似，在同步传输中，在包广播之前，总线仲裁被进行。但是由于同步传输不是象异步传输那样一对一进行通信，在同步传输中不使用在异步传输中作为响应使用的接收确认编码ACK。

此外，图32中的同步间隙(iso gap)表示在同步传输之前用于确认总线处于空闲状态所需的一个空闲时间。如果预定的空闲时间经过时，总线仲裁相对于需要同步传输的节点被进行。

图33显示了用于同步传输的包格式。各种包被分成多个信道，相应地具有数据区，用于纠错的数据CRC区，一个标头区，包含传送数据长度，信道数，和各种编码信息以及纠错标头CRC，如图34所示。

《总线周期》

在实际当中，同步传输和异步传输可以在1394串行总线上混合进行。图35显示了在1394串行总线上混合地进行同步传输和异步传输的过程。

同步传输在异步传输之前进行，因为在CSP之后，同步传输可以在一个比开始异步传输所需的空闲时间短的间隙(同步间隙)开始。因此，同步传输具有高于异步传输的优先级。

在图35所示的典型的总线周期中，根据开始周期#m，一个CSP被从周期主控器发送到相应的节点。相应的节点的操作由该CSP同步，等待预定的空闲时间(同步间隙)以执行同步传输的节点，参加总线仲裁，然后，开始包传输。在图35中，信道e，信道s，和信道k利用同步传输来传输。

从总线仲裁到包传输的操作对于给定的信道被重复进行，当在周期#m中的同步传输完成时，异步传输可被进行。即，当空闲时间达到用于异步传输的子动作间隙时，要进行异步传输的节点，参加总线仲裁。注意用于开始异步传输的子动作间隙被检测，在同步传输完成之后，以及下一个传输CSP(周期同步)的定时之前时，异步传输可被进行。

在图35中的周期#m，对于三个信道的同步传输被进行，然后包括ACK的两个包(包1和包2)通过异步传输被传输。当异步包2被传输后，随着开始随后的周期#m+1的下一个周期同步点到来，在周期#m中的传输结束。注意在异步或同步传输当中，如果传输下一个CSP的下一个周期同步点到来，传输不是被停止而是继续。在传输被完成后，用于下一个周期的CSP在预定的空闲时间后被发送。即，当一个同步周期被连续超过125ms时，下一个同步周期短于基准的125ms。以这种方式，同步周期可以根据基准时间125ms加长或者缩短.

但是，也可以安排同步传输在每个周期中进行，同时异步传输有时被延迟，直到下一个周期下下个周期，以保证实时传输。周期主控器也管理此延迟的信息。

因此，根据所述的第五实时例，多个设备由1394串行总线连接，在第一到第四实施例中所述的适当的电力分配可以实现。

第五实施例是结合根据IEEE标准的串行总线构建的网络进行描述的，但是，本发明并不限于1394串行总线。例如，本发明适用于利用任意串行接口例如通用串行总线(USB)构建的网络。

由于在不脱离本发明的精神的情况下可以做出各种不同的实施例，应当理解，本发明除了附后的权利要求中所限定的以外，不限于特定的实施例。

<其它实施例>

本发明可以应用于由多个设备(例如，主计算机，接口，阅读器，打印机)的系统，或者包含单一设备(例如，复印机，传输机)的设备。

此外，本发明的目的可通过向一个系统和设备提供用于存储程序编码的存储介质来取得，所述的程序编码用于执行前述的程序，利用系统或设备的计算机(例如，CPU，MPU)从存储介质中读出该程序编码，然后执行该程序。

这样，从存储介质读出的程序编码实现根据实施例的功能，存储程序编码的存储介质构成本发明。

此外，存储介质，例如软盘，硬盘，光盘，磁光盘，CD-ROM，CD-R，磁带，非易失存储器卡，ROM可以被用作提供所述的程序编码。

根据上述的实施例的功能通过执行由计算机读出的程序编码实现以外，本发明包括利用在计算机上工作的OS(操作系统)等根据程序编码的指定，执行部分或者整个程序，并实现根据上述实施例的功能。

此外，本发明也包括在程序被从存储介质读出后，被写入插在计算机内部的功能扩展卡或者连接到计算机的功能扩展单元中的存储器中的情况，包含在功能扩展卡或单元的CPU等根据程序编码的指定，执行部分或整个程序，实现上述实施例的功能。

Claims (28)

1.一种电力控制系统，所述的电力控制系统用于向在电源线路上互联的多个设备提供电能，所述的电力控制系统包括；

分配确定装置，用于根据每个设备当中的电力信息确定对于多个设备当中的每一个设备的电力分配；

以及模式控制装置，用于根据分配确定装置确定的电力分配通过将模式控制信号发送到每个设备来控制每个设备的电力消耗模式。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述的电源是交流外接电源。

3.根据权利要求1所述的系统，其中对每个所述设备分配的电力的总和小于预定值。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述的电力消耗模式包括设备的电源被关闭的模式。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述的分配确定装置根据预先对每个设备设置的优先级确定电力的分配。

6.根据权利要求5所述的系统，其中优先级对每个设备的每个电力消耗模式设置。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述的分配确定装置确定电力分配，以便使工作的设备最大化。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第一多路复用器装置，用于将电力信息多路复用到所述的电源线上；

所述的分配确定装置，根据由所述第一多路复用装置多路复用的电力信息，确定对每个设备的电力分配。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括第一多路复用装置，用于多路复用电力控制信号到所述的电源线上，所述电力控制信号是基于所述的分配确定装置确定的电力分配的。

10.根据权利要求1所述的系统，其中当设备被连接到所述的电源线上时，所述的分配确定装置确定对每个设备的电力分配。

11.根据权利要求1所述的系统，其中当电力被引入到已经被连接到所述的电源线上的设备时，所述的分配确定装置确定对每个设备的电力分配。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述的模式控制装置在同一时刻改变所述的所有的多个设备的电力消耗模式。

13.根据权利要求12所述的系统，其中当电力消耗模式被改变以便在所述的多个设备中的任何设备中降低电力消耗时，所述的模式控制装置只改变所述设备的电力消耗模式。

14.根据权利要求8所述的系统，其中所述的第一多路复用装置多路复用一个改变请求，该请求是请求电力消耗模式的改变，到所述的电源线上；以及

所述的分配确定装置根据改变请求确定对每个设备的电力分配。

15.根据权利要求8所述的系统，其中所述的第一多路复用装置将计划信息多路复用到所述的电源线上，所述的计划信息是计划电力信息的改变；以及

所述的分配确定装置和所述的模式控制装置根据该改变计划信息，计划对每个设备的电力分配，并控制每个设备的电力消耗。

16.根据权利要求8所述的系统，其中所述的第一多路复用装置以规定的时间间隔，监示每个设备的电力消耗，并将监示结果多路复用到所述的电源线上；以及

所述的分配确定装置根据监示结果，确定对每个设备的电力分配。

17.根据权利要求8所述的系统，其中当每个设备的电力消耗的改变超过预定量时，所述第一多路复用装置向所述电源线多路复用指示改变的电力消耗的电力消耗信息；以及

所述的分配确定装置根据该电力消耗信息，确定对每个设备的电力分配。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述的预定量是根据每个设备的电力消耗确定的。

19.根据权利要求1所述的系统，其中所述的电源线包括多个通道；

所述的分配确定装置，以每个通道为基础，确定给每个连接设备的电力分配；以及

所述的模式控制装置，以每个通道为基础，根据由所述的分配确定装置确定的电力分配，控制每个设备的电力消耗。

20.根据权利要求1所述的系统，其中所述的多个设备包括一个能够连接其它与该电力控制系统不兼容的设备的适配器。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述的适配器具有通知装置，用于发出正在提供的电力的当前状态的通知。

22.一种电力控制系统，用于向多个在电源线上互连的设备供电，包括：

第一多路复用装置，用于向所述的电源线多路复用所述多个设备中的耗用电流信息；

分配确定装置，用于根据由第一多路复用装置多路复用的耗用电流信息，确定对每个设备的电流的分配；

第二多路复用装置，用于向所述电源线多路复用电流控制信号，该电流控制信号是基于由所述分配确定装置确定的电流的分配的；以及

电流控制装置，用于根据由所述的第二多路复用装置多路复用的电流控制信号，控制提供到每个设备的电流。

23.根据权利要求22所述的系统，其中当每个设备的耗用电流的改变超过预定值时，所述第一多路复用装置向所述的电源线上多路复用指示改变的耗用电流的耗用电流信息；以及

所述的分配确定装置根据该耗用电流信息确定给每个设备的电流的分配。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述的预定量是根据每个设备的耗用电流确定的。

25.根据权利要求22所述的系统，其中所述的电源线包括多个通道；

所述的分配确定装置，以每个通道为基础，确定给每个连接的设备的电流的分配；以及

所述的电流控制装置，以每个通道为基础，根据由所述的分配确定装置确定的电流的分配，控制提供给每个设备的电流。

26.根据权利要求25所述的系统，其中所述的分配确定装置根据每个通道的耗用电流，判断每个通道中的设备的连接状态。

27.一种电力控制方法，用于向在电源线上互联的多个设备提供电力，包括下述步骤：

根据每个设备中的电力信息，确定对所述多个设备中的每个设备的电力分配；以及

根据已经确定的电力分配通过将模式控制信号发送到每个设备来控制每个设备的电力消耗模式。

28.一种电力控制方法，用于向在电源线上互联的多个设备提供电力，包括下述步骤：

在所述的电源线上多路复用所述的多个设备的耗用电流信息；

根据被多路复用的耗用电流信息，确定每个设备的电流分配；

将根据已经确定的电流分配得到的电流控制信号多路复用到所述的电源线上；以及

根据多路复用的电流控制信号，控制提供给每个设备的电流。

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