JP2001306191A - 電源サーバ、電源クライアントおよび電源バスシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源や負荷を統合的な環境で利用できるよう
にする。 【解決手段】 バッテリ４、一時電源５、ＡＣアダプタ
６、負荷７が電源バスライン１、接地バスライン２およ
びデータバスライン（バスシステム）に接続されてい
る。バスシステムに接続されている各ブロックは自らを
オブジェクトとして記述し、各ブロックのオブジェクト
が、データバスラインを介して相互に状態データ等のや
り取りを行う。各ブロックのオブジェクトは、他のブロ
ックのオブジェクトからの要求に基づいて状態データを
生成し、これを回答する。回答データを受け取ったブロ
ックのオブジェクトはこれに基づいて電源の供給や消費
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、種々の電源や負
荷を統合的に管理する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリー等を電源とする、ポータブル
機器の発展にともない、複数のバッテリー搭載機器を同
時に使用する機会が増加しつつある。例えば、モバイル
コンピュータの画像をＨＭＤ（ヘッドマウンテッド・デ
ィスプレイ）で観測する場合や、モバイルコンピュータ
をモデムカードを仲介として携帯電話に接続する場合な
どである。この様な場合においても、現在のところモバ
イルＰＣ（パーソナル・コンピュータ）にはそれ専用
の、またＨＭＤや携帯電話にはそれら専用のバッテリー
が用いられ、お互いの間でのエネルギーの融通は無い。

【０００３】また、ＰＣやその周辺機器の発展に伴いウ
エアラブルＰＣが提唱され、いくつかの商品化例も見ら
れる様になった。この場合でも、電源に関しては専用に
設計されたものが使用され、例え手近に満充電された二
次電池があろうとも互換性が無いため流用できない。

【０００４】一方、ウエアラブルＰＣを含むモバイル機
器では、いかに電源を確保するかというのは切実な問題
であり、場合によっては手回し発電機の様な機器さえ必
要になる。

【０００５】しかしながら、現在では、各種電源や各種
負荷（機器）の間で統一的に電源を制御するアーキテク
チャは無く、二次電池やＡＣアダプタ、簡易発電機等を
設計するにしてもある特定の機器専用となってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に述べ
た不具合を解決するため、電源供給源と電源消費者とい
う考えに基づいて、それらを抽象化し、統一的に定義
し、複数の電源供給源（バッテリーやＡＣアダプタ
等）、複数の電源消費者が一つの共通バスライン上に柔
軟に着脱可能となるシステムを提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的を達成するために、特許請求の範囲に記載のとおり
の構成を採用している。ここでは、特許請求の範囲の記
載について補足的に説明をしておく。

【０００８】すなわち、本発明によれば、電源消費ブロ
ックや電源供給ブロックに、電源バス接続ポートと、デ
ータバス接続ポートと、当該データバス接続ポートを伝
送されるデータを受け取る手段と、受け取った上記デー
タに基づいて電力の消費や電源の供給を制御する手段と
を設けている。

【０００９】電源消費ブロックの中には、電源供給をあ
わせて行えるものがあってもよい。電源供給ブロックの
中に電源消費をあわせて行えるものがあってもよい。

【００１０】この構成においては、各ブロックは送受信
するデータに基づいて最適な状態で（予め設定された基
準の基づく）電源の供給や消費を行え、また、バスシス
テムを用いて統合的に電源供給・消費やデータの送受信
を行える。したがって、種々のブロック間で電源供給・
消費について融通し会うことができる。

【００１１】また、バスシステムが、データバス管理の
ためにアドレス信号を周期的に発生し、そのアドレス信
号に対応する情報は、バスに接続されるブロックが発信
するようにしてもよい。

【００１２】この場合、発生するアドレス信号が、シス
テム上可能な最大数までとすることが好ましい。

【００１３】また、発生するアドレス信号が、バス上に
あるブロックの数＋１としてもよい。

【００１４】単一のデータバスラインを用いて、それに
接続される複数のブロックのアドレスの設定および、デ
ータ通信の双方を行うようにすることが好ましい。

【００１５】また、単一のデータバスラインを用いてそ
れに接続される複数のブロックのアドレスの設定およ
び、データ通信を二つの段階に分けて行うようにしても
よい。

【００１６】単一のデータバスラインに複数のブロック
が接続され、それら複数のブロックのアドレス付与の方
式が以下の特徴を持つことが好ましい。アドレス設定開
始タイミングがすべてのブロックに対して同時（半導体
素子のばらつきや回路のディレイ等による差はここでは
含まない）であり、各ブロックはランダムに発生したデ
ータを同じタイミングでデータバスに出力し、従って、
データバスライン上にはそれらのオア信号が発生し、デ
ータバスライン上の情報と各ブロックが発生した信号を
比較する事で、他のブロックが発生したデータを知る事
なく、一つのブロックが特定でき、特定されたブロック
にユニークなアドレスを割り当て、この一連の動作を繰
り返す事で最終的にはすべてのブロックにユニークなア
ドレスが割り当てられる。

【００１７】また、アドレス付与後に、以下に示すユニ
ークアドレス確認を行うことが好ましい。データバス管
理手段が発生するアドレスに対し、そのアドレスの固有
データをデータバス上に出力する事で、オア信号を発生
し、各ブロックが自分の固有データとバス上のデータを
照合する事で、自分以外に同じアドレスが存在する事を
認識し、同じアドレスが存在するときには、再度、同位
置のアドレスを有するブロックの範囲で、上述のアドレ
スバス付与を行ないアドレスを振り直す。

【００１８】また、データバスライン上の特定アドレス
に対するブロック属性が消滅した事でブロックの削除を
認識し、逆にブロック属性が存在していなかった特定ア
ドレスに対して、ブロック属性を新規検出する事で、ブ
ロックの接続を認識するようにしてもよい。さらに、バ
スラインに接続された任意のブロックの間で、双方向の
データ通信が可能であり、かつ、この通信により任意の
ブロックが（自身を含む）任意のブロックの制御、情報
読み出し、情報かき込みが可能なようにすることが好ま
しい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００２０】本発明は、ハードウエアとして、電源およ
びデータバスとそのバスコントローラ、それらバスに接
続される電源構成ブロック、ソフトウエアとして電源構
成ブロックのオブジェクトモデル化および、バスコント
ローラの動作メカニズム、電源構成ブロック間の通信フ
ォーマットを包含する一つのアーキテクチャに関するも
のである。

【００２１】ここでは内容が多岐にわたるため、次の３
部構成で説明する。第１部：電源構成ブロックをどの様
にオブジェクトモデル化するかについて説明。第２部：
電源オブジェクトモデルを使用して実際の電源バスシス
テムをいかに構築するかについて説明する。第３部：構
築された電源バスシステム上で各オブジェクトモデルが
どの様に動作するかについて説明する。

【００２２】［第１部 電源に使用されるブロックのオ
ブジェクトモデル化］ １．電源に使用されるブロックの整理 現在電源関係に使用されている、あるいは可能性のある
ブロックは概略以下のものである。 （１） 電源供給源 ：一次電池（乾電池等） ：ＡＣアダプタ（商用ラインからＤＣを発生させ、機器
の電源または二次電池の充電に用いる） ：ＤＣアダプタ（カーバッテリ等のＤＣ電源からターゲ
ット機器に適するＤＣを発生させ、ＡＣアダプタと同様
の用途に用いる） ：簡易発電機（エンジン付の発電機から、手動発電機ま
で） ：太陽電池 ：空間の電磁波からエネルギーを発生するもの（例え
ば、特開平１０−１４６０７７号公報） ：その他各種燃料電池、生体からエネルギーを取り出す
もの （２） 電源消費者（負荷） ：各種機器（一般に、この部分が実ユーザに対して何ら
かの利便性を提供する） （３） 電源供給、消費源 ：二次電池（ＮｉＣｄ電池、Ｎｉ水素電池、リチウム電
池、リチウムイオン電池、鉛電池等） （電動自転車におけるモータの様に通常は電力を消費す
るものだが、制動時に電力発生の可能性をもつブロック
（回生制動機能をもつもの）は、後述する理由により
（３）ではなく（２）負荷に分類するのが適当であ
る。） つまり、電源関係で使用されるブロックを、高いレベル
で抽象化すると上記３つにわけられ、さらに（３）は
（１）と（２）の機能を共通にもつものと考えられる。
またこれらを抽象化するには主としてコンピュータプロ
グラミング分野で用いられている考えであるオブジェク
トが有効である。従って、以下上記（１）、（２）、
（３）をオブジェクトとして定義していくが、最初に簡
単にオブジェクトとは何かについて説明する。

【００２３】２．オブジェクトの説明 オブジェクトとは、通常はコンピュータのプログラミン
グ手法で用いられる用語であって、ある機能を実現する
部分をブラックボックスとして扱い、ユーザ（プログラ
マ）にはその外部から見た仕様のみを与え、プログラミ
ングの効率化を図る事を主目的とする。

【００２４】オブジェクトは、その機能ブロックの仕様
を示すデータ、そしてそれらのデータを変更したり、何
らかの機能を実現する関数群から構成される。

【００２５】オブジェクト指向そのものは特定のプログ
ラム言語専有のものではないが、ここではもっとも一般
的なＣ＋＋言語により説明する。オブジェクトはＣ＋＋
においてはクラスとして定義され、例えば次の様なもの
である。（以下、山下 他著、Ｃ＋＋プログラミングス
タイル、ｐ１４７、オーム社より引用）

【表１】 この例では、Ｔｕｒｔｌｅ（亀）クラスを定義し、その
データとして位置座標ｘ、ｙと方向ｄｉｒｅｃｔｉｏ
ｎ、クラスに対する動作を定義するものとして関数ｆｏ
ｒｗａｒｄ（ｉｎｔ），ｔｕｒｎｌｅｆｔ（），ｔｕｒ
ｎｒｉｇｈｔ（）を定義している。つまり、Ｔｕｒｔｌ
ｅというオブジェクトを、その現在位置、進行方向、左
回り動作、右回り動作、前進動作というデータおよび機
能で規定している。

【００２６】３ 電源に使用されるブロックのモデル化 （３−１）電源システムに使用されるブロックの抽象化 図１は一般的な電源の供給、消費システムを示したもの
で、１、２、３はそれぞれ電源、ＧＮＤ、信号のための
バスラインである。３の信号バスについては、ＧＮＤ２
を共通帰線とする単一の線の場合、電源ラインとは独立
に複数の線により構成される場合、さらに電源バス
（１）に重畳され物理的には存在しない場合もある。４
はバッテリー（ニッケル水素やリチウムイオンの様な二
次電池、マンガンやアルカリ等の一次電池を問わな
い）、５は電気二重層コンデンサを貯蔵源とする様な一
時電源、６はＡＣアダプタ（チャージャと兼用の場合も
ある）、７は負荷となる一般電気機器である。これらバ
スに接続されるもの（以降でオブジェクトとして定義す
る）の数は問わない。いずれのブロックもパワーバスラ
インに必ずしもすべてが同時に物理的に接続されるもの
ではなく、各ブロックとパワーバスラインとの間にスイ
ッチ（実用的には半導体スイッチ）が挿入されている。

【００２７】電源システムを構成する要素としては上記
の様に各種考えられるが、これらの要素を抽象化する
と、電源供給源となるもの（一次、ＡＣアダプタ、ＤＣ
アダプタ等）および、これらから電源を供給される消費
者（負荷）に大別できる。オブジェクト指向の特徴の一
つは、共通機能を持つ新しいオブジェクトをその元とな
るオブジェクトから派生させることが可能な点にある。
従って、ここでもこのフィロソフィーに従い、まず本電
源バスシステムに接続されるオブジェクトを定義し、そ
れより電源供給源オブジェクトと負荷としてのオブジェ
クトを派生する。ＡＣアダプタや一次電池などは電源供
給源オブジェクトから派生させる。電気機器そのもの
は、本システムからみれば単に負荷オブジェクトとして
抽象化される。また１で述べた（３）項に相当するもの
は電源供給源、および負荷の機能を継承して生成され
る。実用機器で主要な電源となる二次電池はこの（３）
項に属すると考えるのが適当である。

【００２８】また、二次電池に対する充電方式はそのバ
ッテリーの種類（ＮｉＣｄかリチウムイオンか等）によ
り異なるし、電気二重層コンデンサを用いた一時電源の
充電の仕方はバッテリーとも異なる。しかし、これらの
相違点もオブジェクト指向の大きなフィロソフィーであ
るポリモ−フィズムにより統一的に扱え、単にユーザ
（この場合は、本アーキテクチャに基づいて電源関係機
器を設計する設計者）からは同一のインターフェースで
扱える。

【００２９】（３−２）電源オブジェクト、負荷オブジ
ェクトの投入、切断 図１に示すシステムにおいて、電源供給オブジェクト
（図２）、負荷オブジェクト（図４）とも電源バスライ
ンに対してスイッチを有している。電源供給オブジェク
ト、負荷オブジェクトとも１個の時は、それぞれに電源
に対するスイッチを有するのは冗長であるが、複数の電
源オブジェクトや負荷オブジェクト、さらには、電源ま
たは負荷となるオブジェクトを考慮するとこういう構造
にするのが適当である。

【００３０】この様な構造で、いったい誰がどのオブジ
ェクトの（電源バスに対する）スイッチを投入するかに
ついて以下の様に規定する。電源供給オブジェクトのス
イッチは、複数の電源供給オブジェクトが同じバスライ
ン上に存在するときに、それらのうち一つのみを有効に
するために用いる。複数の電源供給オブジェクトから一
つを選択する際には、次のプライオリティー付けに従
う。

【００３１】 １ ＡＣアダプタ ２ ＤＣアダプタ ３ 二次電池 ４ 一次電池 ５ 一時エネルギーストレージ 即ち、最も長時間エネルギーが供給できそうなものの順
とする。また、同じレベルの電源供給オブジェクトが存
在する場合は、例えばその容量順とかアドレス順とする
（これはシステムの実装上の問題である）。負荷オブジ
ェクトのスイッチ投入は、負荷の先に存在するセットの
要求により制御されるのが原則であるので、負荷自身が
制御する。この時、制御命令を自分自身に対して発信す
るようにする。こうすれば、バスライン上のほかのオブ
ジェクトも情報共有ができる。

【００３２】４ 電源供給源ブロックのオブジェクトモ
デル化 （４−１）最上位オブジェクトモデル 以下、本実施例に示す電源システムに接続されるブロッ
クのオブジェクトモデル化について説明する。

【００３３】最初に、本電源システムに接続されるすべ
てのもの（バス管理手段を除く）を含むクラスを定義
し、すべてのオブジェクトはこれから派生ないし継承で
生成する。従って、このモデルがすべてのクラスの原型
となる。

【表２】 上記クラスの定義の中で、データとしてアドレスは存在
するが、関数としてアドレスを読み出すものはない。こ
れは、本システムの構造上、オブジェクトに対してアド
レスを問い合わせる事はできない（つまり、データ問い
合わせのベースとなるのがアドレスであるので）からで
ある。

【００３４】（４−２）電源供給源のモデル化 バッテリーやＡＣアダプタ等の電源供給源の基本モデル
となるものである。このモデルは電源供給源として必要
な情報、およびそれに関連する機能をまとめたものであ
る。

【００３５】図２において、１０はＤＣ電源であり、こ
れがバッテリーであるかＡＣを整流した直流電源である
かは問わない。１１は電流検出のための抵抗、１２は電
力バス（１６）との接続を行うためのスイッチ、１９は
この物理装置を論理的なオブジェクトとするためのマイ
クロプロセッサ（即ち、情報バスライン１７から見込む
とこの物理装置は論理的オブジェクトに見える）であ
り、具体的にはＤＣ電源の電圧や出力電流の測定、スイ
ッチ１２のコントロール、自分自身のバス上のアドレス
設定や他のオブジェクトとデータ通信を行う。

【００３６】この様な一般的な電源供給源のオブジェク
トモデル例を以下に示す。

【表３】 また、以下に内部データに対するコードの割り当て例を
示す。上記モデルだけでは二次電池は対象外であるが、
二次電池は上記オブジェクトモデルと負荷オブジェクト
モデルを継承して生成されるので、ＰｏｗｅｒＴｙｐｅ
のコード割り当てに二次電池や一時電源もいれておく。
０ｘは１６進数を表す。

【表４】

【００３７】（４−３） エネルギーチャージオブジェ
クト これは、エネルギーストレージオブジェクトの充電、お
よび電源供給を担当するものである。このオブジェクト
はＡＣアダプターであってもいいし、カーバッテリから
チャージする様なＤＣ入力のもの、あるいは、環境に存
在する電磁波を電圧に変換する様な他の手段によるもの
でもいい。チャージャはそのターゲットとするものによ
ってチャージの方式までの異なるので、それらを一まと
めにした一般的なモデル例を以下に示す。実際のオブジ
ェクトはこれからさらに派生させて詳細データを定義し
ていく。またそれら個々のチャージャはその実現方式に
よって、使用するコマンドやパラメータが異なる（例え
ばＮｉＣｄ電池の充電においても、充電電圧の変化を検
出する方式や、電池の温度変化を検出する方式、電池の
状態を見ずに微少な電流で充電するいわゆるトリクル充
電など種々の方式がある）ので、一般的にコマンド体系
を定義するのは困難であるし、また適当ではない。そこ
で、この様な装置に固有なコマンドに対応するために、
本発明報告のコマンド体系には、機器固有コマンドを送
受するメカニズムが用意されている（第３部 ７−３参
照）。

【表５】 チャージャの型のコード割付例を示す。（ＰｏｗｅｒＴ
ｙｐｅの割付例参照）

【表６】

【００３８】５．負荷オブジェクトのモデル化 （５−１）基本負荷オブジェクトのモデル化 基本的な負荷モデルに必要な情報および機能をまとめて
モデル化する。実際のユーザにサービスを提供する製品
は、本オブジェクト指向電源アーキテクチャにとっては
負荷オブジェクトモデルの先に存在するもので、負荷オ
ブジェクトの中に埋没し、それがどの様なものかは関与
しない。

【００３９】図４において１６、１７、１８はそれぞれ
電源バス、データバスおよびＧＮＤである。５０は本来
の負荷５７（これが実際はユーザに利便性を提供する部
分である）を入り切りするためのスイッチ、５５は負荷
オブジェクトを生成するマイクロプロセッサである。消
費電流は抵抗５１により検出する事を基本とするが、５
７の電流消費状況は既知であるので、その５７を制御す
るマイクロプロセッサ５８より通信路５６を介してデー
タを入手してもいい。また、５５と５８が同一のプロセ
ッサの場合も当然存在する。５９は電源バス１６の瞬断
や、電源供給オブジェクトの交換時の急激な電圧変化を
緩和するためのコンデンサで、電気二重層コンデンサや
補助的二次電池等が使える。また省略可能な場合もあ
る。

【００４０】以下にオブジェクト例を示す。

【表７】

【００４１】（５−２）発電負荷オブジェクト 例えば、最終負荷としてモータを考える。モータがトル
クを発生している特は、負荷オブジェクトは純粋に負荷
であって、そこから電力が生まれてくる事はない。しか
しながら、モータを外部より強制的に回転させる力が働
くとき（例えば、電動自転車で、モータには電力供給を
せずに、慣性力により逆にモータを駆動するとき）に
は、負荷オブジェクトが回生制動をサポートしているな
らば、このオブジェクトは電源供給オブジェクトとも成
り得る。しかしながら、この様なオブジェクトの実用化
には次の問題がある。

【００４２】即ち、電源バスシステムは、システムのア
ドレスポーリングタイミングに同期してのみ、電源供給
オブジェクトの切り替えを行う事が可能で、システムに
非同期に電力発生モードになる訳にはいかない。従っ
て、該当オブジェクト内にこれを解決する手段が要る
が、これは具体的には補助充電池や電気二重層コンデン
サの様な蓄電手段を設けることになろう。しかもこの補
助電源による電力はこのオブジェクト内で使用する様な
構築とするのが実用的であるので、単に負荷オブジェク
トとして定義するのが最適である。

【００４３】ただし、電源供給オブジェクト、負荷オブ
ジェクトからの継承で生成できないと言う訳ではない。

【００４４】６．オブジェクトの継承 （６−１）二次電池のモデル化 二次電池や一時ストレージ等、ある時は電源供給源とな
るが、ある時は電力消費者（負荷）となるものは電源供
給オブジェクトと負荷オブジェクトよりそれぞれの性質
を継承して生成するのが適当である。

【００４５】図２において、ＤＣ電源１０をバッテリー
と考えると、この図はそのままバッテリーオブジェクト
の内部構成をとなる。この他にバッテリーの保護回路と
してのヒューズや温度検出素子等、すでに実用化されて
いる各種構成要素が含まれるが、本発明の趣旨に無関係
なので省略する。

【００４６】以下にオブジェクトモデル例を示すが、こ
れ以外の定義の仕方も存在するし、また新データや新機
能をつけ加える事もある。

【表８】 ここで、関数の中身（実装方式）は設計項目でありその
具現化方式そのものは本発明とは直接の関係はなく、例
えばバッテリー残量計算や表示アルゴリズムはすでにカ
ムコーダなどで実現されている。

【００４７】バッテリーをこの様なクラスとして定義す
ると、負荷オブジェクトは以下の情報を知る事ができ
る。 ｛１｝ 現負荷に対してバッテリーが使用可能か ｛２｝ 現在のバッテリーの残容量 ｛３｝ 現在使用しているバッテリーの（期待）寿命。

【００４８】また、バッテリーの型名等は負荷オブジェ
クトには興味ない事がらであるが、バスラインに電源ブ
ロックエミュレータを接続すれば、各ブロックの情報を
読み出せ、サービス等に役立てる事も可能となる。従っ
て、これらの補助情報をオブジェクトに持たせる場合も
ある。

【００４９】（６−２）一時エネルギーストレージオブ
ジェクト これは、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを
使用した、一時的に電圧を貯える事を主機能とするオブ
ジェクトである。図３にブロック図を示すが、ＤＣ電源
の部分が電気二重層コンデンサ２０に置き換わっただけ
で、他は図２と変わらない。マイクロプロセッサ１９は
１４より電源が常に供給されるが、もちろん２０のに貯
えられている電力が放電すれば動作を停止する。そのた
め２１の様に電力ラインから電力供給を受けるルートを
用意しておく。また、電気二重層コンデンサ２０は１６
を経由して充電されることも可能であるが、１６を経由
せずに、全く別の経路で外部より充電される場合（例え
ば、電磁誘導により電力バス１６を介さずに）もある。

【００５０】電気二重層コンデンサの容量は現在、０．
１Ｆ程度から１００Ｆ程度が容易に入手できるが、この
部分は用途によっては通常の電解コンデンサも使用可能
であり、この時は容量は１０μＦ程度から、数千μＦで
あろう。従って、容量範囲が広いのでμＦを単位とし
て、その係数を別途定義しておく。

【００５１】これをオブジェクトとして抽象化したもの
を次の例に示す。

【表９】

【００５２】［第２部 電源オブジェクトモデルによる
電源バスシステムの構築］ １．基本システムの構築 前項までで、電源の各ブロックのオブジェクトモデル化
は完了したが、これを実際のバスライン上にインプリメ
ントするためには、さらに次の様な機能を定義する必要
がある。

【００５３】まず始めに、今回のバスシステム（電源、
ＧＮＤ、データの３線式を仮定する）に電源の各ブロッ
クを任意のタイミングで接続、切断を行う方式を説明す
る。

【００５４】図５において、６３はバスライン上に用意
されたバス管理手段である。このバス管理手段は本報告
でいうオブジェクトとは別のものである。この部分は実
際にはマイクロプロセッサで構成され、電源は電源バス
から供給される。すなわち、バスライン上に電源供給オ
ブジェクトが接続されない限り動作は開始しない。６１
はデータラインのプルアップ抵抗、６２はマイクロプロ
セッサよりのアドレス管理データをデータバスに出力す
るためのもので、データラインは各電源オブジェクトと
の間でワイアードオアとなっている。６４は電源オブジ
ェクトの一例である（ここでは、データラインがワイア
ードオアとなっているのを図示するのが目的なので詳細
は省略する）。

【００５５】バス管理手段６３は、それに電源が供給さ
れ動作を開始すると図６に示す様に、ある決まった数Ｎ
（Ｎの詳細については第３部、１、アドレスフォーマッ
ト参照）のアドレスパルスを、サイクリックに発生す
る。アドレスパルスと次のアドレスパルスの間にはそれ
らのアドレスに対応するデータをデータバス上に出力す
る時間ｔが割り当てられている。図７は実際のデータパ
ルス波形を示す。図ではアドレスに４ビット分を割り当
てているが、最初は常に０で、アドレスのスタートを表
現するため、最大アドレス数は８である。なお、アドレ
ス数の最大はもちろん８に制限されないし、またバス管
理手段にはリチウム電池等のバッテリーをあらかじめ装
着しておいてもいい。

【００５６】以上の様な準備をしておいて、次に実際の
アドレスの割り当ておよび通信の方式を示す。

【００５７】（１）アドレス設定モード バスの状態には大きく分けて、各オブジェクトのアドレ
スを設定中の状態と、アドレスが確定してオブジェクト
間でデータ通信を行っている状態がある。前者をアドレ
ス設定モード、後者をデータ通信モードと定義する。ア
ドレス設定モードは後述する様にアドレス設定プロセス
とアドレス確認プロセスから構成される。

【００５８】アドレス設定モードは負荷オブジェクトが
すでに接続された電源バスシステムに電源供給源オブジ
ェクトが始めて接続された場合や、オブジェクトからエ
ラー信号が発生され、再度電源システムの再構築が必要
な場合に発生する。バスシステムがデータ通信モード中
に新規オブジェクトが追加あるいは取り外しをされた場
合には、アドレス設定はデータ通信モードの中で可能な
ので、アドレス設定モードとならない。（ただし、アド
レス設定モードにする様にインプリメントする事はもち
ろん可能である。）詳細は後述する。

【００５９】（１−１） アドレス設定プロセス バスライン上に接続されたオブジェクトにアドレスが定
義されていない状態で、電源が入りアクティブになった
とき、最初に各オブジェクトにアドレスが定義される。
これをアドレス設定プロセスと呼ぶ事にする。

【００６０】ここで実施しようとしているのは、全く同
じタイミングに全く同じアルゴリズムを持った各オブジ
ェクトが、一本のデータバスラインを共有しながら、そ
れぞれを区別しようとするものである。このためには、
共通のバスラインに何個のオブジェクトが接続されてい
るかの判定と、それらの区別が必要である。これを例え
ばアナログ的に実施するならば、プルアップされたデー
タラインに各オブジェクトが同一のインピーダンスでプ
ルダウンし、データラインのＤＣレベルを観測する方式
が考えられる。（すなわち、オブジェクトの数に対応し
たＤＣレベルが観測される。）これを認識し、オブジェ
クトを一つずつ切り離していき、最後に残ったものに、
まず一つのアドレスを与え、その既存アドレスを得たオ
ブジェクト以外のオブジェクトに対して同じ事を繰り返
す。この場合でも、同一アルゴリズムを持ったオブジェ
クトでは、どれを切り離すかの判定が（各オブジェクト
自身）できない。そのため、各オブジェクトに乱数を発
生させる機能を用意し、その値によってどのオブジェク
トを切り離すか（あるいは残すか）をオブジェクト自身
に判断させる。つまり、オブジェクト間で一種じゃんけ
んをして決める方式である。

【００６１】このような考えを、完全にディジタル的に
実施したものを以下に述べる。

【００６２】ここでは、最大８個の電源オブジェクトの
アドレス設定について説明するが、もちろんこの数は８
に制限される訳ではない。図８に示すようにすべてのア
ドレスパルスのあとには固定長ｌの後ｂ０からｂ７まで
８ビット分のアドレス投票区間が用意される。バスライ
ンに接続されているすべての電源オブジェクトは、８ビ
ット長のうちだだ１ビットのみが“１”であるパルス
（即ち、データとしては１，２，４，８，１６，３２，
６４，１２８のうちの一つ）をランダムに発生し、この
区間で同時に投票（出力）する。

【００６３】図９はその様な投票例であり、オブジェク
ト１から８までがそれぞれ、ｂ６、ｂ４、ｂ５，ｂ３，
ｂ２、ｂ０、ｂ０、ｂ７に投票した場合である。従っ
て、これらのオア出力は最下段に示す様に、１１１１１
１０１となる。さて、各オブジェクトはこのオア出力と
自分が投票した出力をたよりにアドレスを設定してい
く。図９のオア出力をみれば、ＬＳＢ側に一番近いビッ
トで“１”になった場所（この場合はｂ０でＬＳＢその
もの）がわかる。ここに投票したオブジェクトをアドレ
スｍに設定するため、次のアドレスパルス発生タイミン
グ（この時ｍをインクリメントしてもかまわないが、こ
こでは簡単のため最終的にアドレスが決定されるまで
は、アドレスのインクリメントは行わないとする。つま
りアドレスｍが設定完了するまで、アドレスｍがバス管
理手段により出力される。）の投票権をこれらのオブジ
ェクトだけに与える（投票権を自分が有しているかどう
かは各オブジェクト自身が知る事ができ、しかも他のオ
ブジェクトがどう投票したかについて一切知らなくてい
い点が重要である）。この場合オブジェクト６と７が投
票権を得て、図１０に示す様に、再度投票する。この時
はｂ２、ｂ４にそれぞれ投票し、オア出力は０００１０
１００が得られた。ここでオア出力にはまだ２ビット以
上“１”が存在するので、以前と同様にＬＳＢ側に一番
近いビットで“１”になった場所に対応するオブジェク
トが次回の投票権を得る。この投票の様子を示したのが
図１１で、ここではオブジェクト６のみが投票をし、オ
ア出力とオブジェクトの投票ビット位置が一致する。こ
の段階で暫定的にオブジェクト６にアドレスｍを付与す
る。

【００６４】ここで暫定的というのは、各オブジェクト
が発生する投票場所は全く確率的なもので、たとえば図
９でオブジェクト６、７が同じビットに投票すると、
６、７に同じアドレスｍを付与してしまう。そこで、こ
の問題をさけるためのアドレス確認プロセスを入れる
が、これについては後述する。

【００６５】さて、確認プロセスも通過して、上記の様
に、オブジェクト６のアドレスがｍに確定すると投票権
が消滅し、オブジェクト６を除く１から８について、ア
ドレスｍ＋１、ｍ＋２…において同様の操作を行う。こ
れを繰り返す事で、最終的にすべてのオブジェクトのア
ドレスが確定する。

【００６６】アドレス設定プロセスである事は、バス管
理手段がアドレス０のタイミングで発行するデータ中の
値で判別する（コマンド＝０ｘ００）。詳細は後述す
る。

【表１０】

【００６７】（１−２） アドレス確認プロセス オブジェクトにアドレスｍが暫定割り当てされたなら
ば、アドレス確認プロセスに入る。このプロセスでは、
バス管理手段により発生させられたアドレスｍに対し
て、それぞれ自分のデータを出力し、データバス上の情
報（オアデータ）と自分自身のデータを比較する。（図
１２参照） アドレス確認プロセスであることはバス管理手段のアド
レス（０）の後にバス管理手段より発行される以下のデ
ータにより判別できる（コマンド０ｘ０１がアドレス確
認プロセスを示す）。（データのフォーマットについて
は第３部参照。）

【表１１】 各パケットは、この情報により現在のバスのモードを知
る事ができ、暫定アドレスを取得したオブジェクトは、
自分の暫定アドレスに続いて自分のデータを出力する。

【００６８】この時のフォーマットはつぎのとおりであ
る。

【表１２】 宛先アドレスは自分自身のアドレスであり（この様に決
めておく）、コマンドはアドレス確認プロセスである事
を示す値（０ｘ０１）であるが、パラメータに関して
は、自分に固有のものを出力する。例えば、パラメータ
としてシリアル番号を出力すれば、二つ以上のオブジェ
クトの固有データのオアを見ることで、自分以外に同時
に出力した別オブジェクトの存在が認識できる。

【００６９】ここで、アドレス重複が検出されたなら
ば、再度アドレス設定プロセスを通過させる。

【００７０】上記（１−１）、（１−２）のアドレス設
定、確認プロセスのフローチャートを図１３に示す。な
お、図１３の動作はその記述内容から容易に理解できる
ので詳細な説明は省略する。

【００７１】（２） データ通信モード 上記（１−１）、（１−２）項のプロセスを経る事で、
各電源オブジェクトのアドレスは一義的にきまる。この
後バス管理手段プロセッサは、アドレスを定期的に発行
し、それに対応するオブジェクトは自分の存在を示すた
め、データをバスライン上に出力する。これにより、ア
ドレスが一巡すると、バスライン上にあるすべてのオブ
ジェクトは他のオブジェクトの属性とアドレスを共有す
る。また、このモードではオブジェクト間同士の通信が
行われる。この状態をデータ通信モードと定義する。デ
ータのフォーマット等詳細については３部で詳述する。
２ オブジェクトの追加、削除（システムの動的再構
築） オブジェクトが電源バスに追加されたときに、そのデー
タラインを見る事によって、現在他のアドレスがすべて
確定しているか、あるいは確定中かがわかる。すべて確
定しているならば、空いているアドレス（つまり、アド
レスのあとのデータ部分が空）に続けて、自分のデータ
を出し始めるだけでいい。バス管理手段プロセッサや、
他のオブジェクトは、アドレスのあとにデータが入って
きたのを見て、オブジェクトの追加を認識する。確定中
ならば、確定するまで待って、その後同様の動作を開始
する。

【００７２】これ以降は各オブジェクトが必要に応じ
て、情報の要求、自発的送信を行う。

【００７３】オブジェクトの削除により、そのアドレス
に対応するデータが無くなる（ただし、唯一の電源供給
オブジェクトが削除されたときは、システムはそのまま
停止する）と、各オブジェクトはこれにより、そのアド
レスに付随するオブジェクトの消滅を検出する。この
時、管理機能プロセッサはアドレス詰めを行ってもいい
し、とりあえずそのアドレスを空きにしておいてもいい
（アドレスを現在のオブジェクト数＋１だけポーリング
する実装では、アドレス詰めが必須。しかしすべてのア
ドレスをポーリングする実装ではどちらでもいい）。い
ずれにしても、オブジェクトの情報はサイクリックにバ
ス上に出力されるので、すべてのオブジェクトは情報の
共有が可能である。

【００７４】［第３部 電源バスシステムの制御体系］
これまでに、第１部で電源を構成する主要ブロックのオ
ブジェクト化について述べ、第２部で実際の電源システ
ムが如何に構築、維持され、また動的に再構築されるか
の概要を説明した。第３部では、これらの構築、維持に
使用されるコマンド体系（ＡＰＩ群）およびそのフォー
マットについて説明する。

【００７５】なお、以下に示すコード類で総バイト数や
宛先アドレスについて、チェックサムを別にしているの
で注意されたい。

【００７６】１ アドレスフォーマット 各オブジェクトのアドレスはバス管理機能プロセッサよ
りサイクリックに発生され、その長さは７ビット（従っ
て、最大アドレス数は１２８であるが、バス管理プロセ
ッサのアドレスを０、ブロードキャストアドレスを１２
７と定義する）。このアドレスの間に各オブジェクトが
自分のデータをバスラインに乗せる事ができる。この部
分のフォーマットを図１４に示す。

【００７７】図において１００はバス管理機能プロセッ
サが発生するアドレスであり、先頭（ＭＳＢ）は常に
０、そのあと７ビットのアドレスが続く。なお、このア
ドレス部はアドレス設定モード以外は、単純にインクリ
メントされていくのでチェックサムは用意していない。

【００７８】このアドレスの値については次の規定を設
ける。 アドレス０（０ｘ００）；これはバス管理機能プロセッ
サのアドレスと定義する。 アドレス１２７（０ｘ７Ｆ）；これはブロードキャスト
アドレス。すべてのオブジェクトはこれに続くデータに
反応するようになっている。

【００７９】従って、実際にオブジェクトに使用可能な
アドレスは１から１２６までの１２６個である。

【００８０】また、バス管理手段が発生するアドレスは
０から１２６まですべてサイクリックに発生する方式
と、アドレス設定モード内のみ、すべてのアドレスを発
生し、データ通信モードでは実際に接続されているオブ
ジェクトの数＋１（つまり、新規追加オブジェクトの追
加空きスペース）として周期を短くする方式がある。

【００８１】２ パケットの最大値 １パケットを次の様に定義する。

【表１３】 このパケットが一つのアドレスのデータ部分に、最小１
個（３バイト）、最大１２７個（３８１バイト）存在す
る。この３バイトを一単位とする総パケット数を各オブ
ジェクトおよびデータバス管理手段プロセッサが発信す
るデータの先頭に置く。（図１４の１０１）この値を見
ることで、何個のコマンドパケットが存在するか分かる
とともに、この数でパケットの同期を取る。

【００８２】３ アドレス発生周期の最大値 図１５において１０１以降が、各オブジェクトが発信す
るデータである。

【００８３】その基本単位は最小３バイトによるパケッ
トであり、パケット数、通信先のアドレス、通信先に対
するコマンド、そしてコマンドの引数（パラメータ）よ
り構成される。

【００８４】アドレスで指定されたオブジェクトがいく
つのパケット数を送信するかを示すのが、１０１のパケ
ット数表示バイトであり、ＬＳＢをチェックサムとして
いるため、最小１、最大１２７である。

【００８５】図１６に一サイクルの通信形態と、１００
ｋｂｐｓの速度で通信した場合の概略時間を示す。情報
パケットの最小は３バイト（パケット数、宛先アドレ
ス、コマンド）であるから、同期のための空白ビット等
のオーバーヘッドを無視すると 最小 ４ｘ１２７（最大アドレス数）＝５０９バイト 最大 （１＋３ｘ１２７）ｘ１２７＝４８．５Ｋバイト となり、１００Ｋｂｐｓの通信速度なら、一サイクルは 最小 ４１ｍＳ 最大 約３．８秒 となる。最大値は、すべてのアドレスをポーリングし、
すべてのアドレスがおのおの１２７バイトのデータを有
するときの値であるので、実用的にはこれより十分短
い。

【００８６】４ コマンド発生形態 図１７に各オブジェクトからのコマンドの発信状況およ
び、コマンドに対する回答状況を示す。すべてのコマン
ドの発信とその回答は１対１になる様に設計され、必ず
ハンドシェークとなる。アドレスの発生周期１、２、３
はこの順に連続している。例えばオブジェクト１（アド
レス１をアサインされたオブジェクト）がｎに対してコ
マンドを発行（２０４）すると、オブジェクトｎはこの
内容を発行直後に（つまり、例えば２０６のタイミング
まで待たずに）認識できる。そこでこれに対する回答を
用意しておき、自分のデータ発信タイミング（これが２
０６）で実際に情報発信を行う。また、オブジェクトｎ
は複数のアドレスにデータを送信できるので、例えばオ
ブジェクト２に対する回答（２０７）やオブジェクト３
に対するコマンド発信（２０８）が、自分の割り当てタ
イミング（つまりアドレスｎを受け取ったあと）の中で
可能である。

【００８７】命令や情報要求（これらはすべてコマンド
と総称する）に対する、動作完了や回答時に使用するコ
マンドは、返答コマンドとして定義した。（コード０ｘ
２６） また、同一宛先に対して複数の命令を送る事も可能で、
この時は宛先アドレス−コマンド−パラメータのシーケ
ンスを繰り返し、また回答はコマンド順に発生すると定
義する。（２１２、２１３） コマンドに対する回答のペアはネストを禁止してあり、
コマンド−回答の間でエラーが発生した場合には、再度
コマンドを発行する等で対処する。また、コマンドを自
分自身に対して発行する事も可能であり、例えば負荷オ
ブジェクトをオンするコマンドを負荷オブジェクト自身
が発行すれば、バスラインに接続されている他のオブジ
ェクトもこの情報が共有できる。これにより電源供給源
オブジェクトは、電流が増えた事を検出せずに、負荷が
接続されて事が知れる。

【００８８】５ バスのモード電源バスには上述した様
に、アドレス設定モードとデータ通信モードがあるが、
これの違いはバス上で以下の様に表明される。

【００８９】アドレス０はバス管理機能プロセッサのア
ドレスであり、その後に最小３バイトのデータパケット
が存在する。（この形式は他のオブジェクトと同じ）。

【００９０】このデータパケットを用いて、上記モード
の表明を行う。

【表１４】 これらのモードの遷移は一サイクル（すべてのアドレス
ポーリング完了まで）単位となる。

【００９１】６ オブジェクト属性発信体系 電源バスがデータ通信モードになると、各オブジェクト
は自身の属性をブロードキャストする。この時のデータ
の形式は以下の様になる。

【表１５】 各オブジェクトはアドレスとそれに付随するコマンド、
パラメータを読む事により、現在の電源バスライン上に
どのような属性のものが接続されているかが知れる。さ
らに詳しい情報は必要なオブジェクトが相手先に問い合
わせ、認識できる。

【００９２】７ コマンド体系および使用例 本明細書はコマンド体系全体についての仕様書ではない
ので、いくつかの使用例におけるコマンド（ＡＰＩ）群
について記述する。なお、ここでいうコマンドは広い意
味であり、内容的には情報要求命令、要求情報回答、動
作命令、モード表明等を含んでいる。

【００９３】（７−１）データバス管理コマンド データバス管理コマンドとしてはつぎのものがある。

【表１６】

【００９４】（７−２）データ通信モード中に使用され
るコマンド データ通信モード中に使用されるコマンドとしてはつぎ
のようなものがある。

【表１７】

【００９５】（７−３）例外コマンド 本アーキテクチャのフォーマットに準拠しない、固有の
データやコマンド等を通信するためのラッパとして次の
ものを定義する。

【表１８】 以下、実際の応用例である

【表１９】 パラメータ中に固有情報を挿入するが、その長さはｍパ
ケット（３ｍバイト）となるように調節し、最大１２７
パケット（３ｘ１２７バイト）である。

【００９６】（７−４）データ通信モード中での他のオ
ブジェクトに対する情報要求例 （第１部４−１参照）負荷オブジェクト（アドレス８）
がバスライン上の電源供給オブジェクト（アドレス２）
に対し、その詳細情報要求例を示す。

【表２０】 ここに、コマンド０ｘ１４はオブジェクトに対するスイ
ッチデータ情報要求、パラメータ０ｘ００は単にスペー
スを埋めるためのもの、電源供給オブジェクトが発行し
たコマンドは０ｘ１５でコマンドに対する返事を表現
し、パラメータ０ｘ００は、スイッチがオフである。

【００９７】８ クラス一覧以下、クラスの一覧を示
す。

【００９８】（８−１）基本クラス 基本クラスはつぎのように記述される。

【表２１】

【００９９】（８−２）電源供給オブジェクト 電源供給オブジェクトはつぎのように記述される。

【表２２】

【０１００】（８−３）チャージャ チャージャはつぎのように記述される。

【表２３】

【０１０１】（８−４）負荷 負荷はつぎのように記述される。

【表２４】

【０１０２】（８−５）二次電池 二次電池はつぎのように記述される。

【表２５】

【０１０３】（８−６）一時電源 一時電源はつぎのように記述される。

【表２６】 つぎに、電源および負荷が１つずつの最も基本的な例を
用いて具体的に説明する。

【０１０４】図１８において、バスコントローラ３０１
に電源バスライン３０２、ＧＮＤバスライン３０３およ
びデータバスライン３０４が接続されている。これらバ
スラインにコネクタ３０７および３０８を介して電源３
０５および負荷３０６がそれぞれ接続されている。

【０１０５】各部の動作状況を説明する。

【０１０６】（１）電源の内容 ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅクラスに属する電源の仕様は以
下のものであるとする。 ｐｏｗｅｒ＿ｔｙｐｅ＝ ０ｘ００ （二次電池でさら
にＮｉＣｄ電池であることを示す） ｃａｔａｌｏｇ＿ｖｏｌｔａｇｅ＝６ （公称出力電圧
＝６Ｖ） ｍａｘ＿ｖａ＝６ （公称容量＝６ＶＡ） ｏｕｔｐｕｔ＿ｖｏｌｔａｇｅ＝７ （現在の出力電庄
＝７Ｖ） ａｌａｒｍ＿ｖｏｌｔａｇｅ＝５．６ （最低供給可能
電圧＝５．５Ｖ） 上記データの中で、現在出力電圧が公称出力電圧より高
いが充電直後はこの様になるのが普通である。また最低
供給可能電圧５．５Ｖは、例えば、これより低い電圧に
なるまで電池が使用されると電池が痛むという値であ
る。

【０１０７】（２）負荷の内容 一方ｌｏａｄクラスに属する負荷のデータは以下のもの
と仮定する。 ｍａｘ＿ｖｏｌｔａｇｅ＝８Ｖ （入力許容最大電圧＝
８Ｖ） ｍｉｎ＿ｖｏｌｔａｇｅ＝４Ｖ （動作可能最小電圧＝
４Ｖ） ｍａｘ＿ｃｕｒｒｅｎｔ＝１Ａ （入力最大電流＝１
Ａ）

【０１０８】（３）電源システムの動作 図１８に示すようなブロックで、電源３０５がバスに接
続された後、負荷３０６がバスに接続される場合を想定
する。（負荷が先に接続されても、何も起こらない） 図２に示すように電源オブジェクトの中のマイクロプロ
セッサ１９はＤＣ電源１０がある値以上であればつねに
動作している。

【０１０９】従って電源３０５がバスに接続されると、
バス管理手段（バスコントローラ３０１）が動作を開始
し、まずアドレス設定モードでシステムが動作する。こ
れにより図１３に示すフローチャートに基づき、電源オ
ブジェクト（電源３０５）のアドレスが決定する（アド
レス１となる）。

【０１１０】アドレスが決定された時点で、このバスに
は他に電源が接続されていない事（実際には他には何も
接続されていない事）がわかるので、バスシステムを使
用可能とするため、電源オブジェクトのメインスイッチ
（１２）を投入する。

【０１１１】つぎに負荷オブジェクト（負荷３０６）が
接続されると、再度アドレスの調停を行い、負荷オブジ
ェクトのアドレスが決定（アドレス２）する。

【０１１２】以上のプロセスを経て、電源バスシステム
は動作準備が整う。 （４）実際のオペレーション例 電源バスシステムがどの様に使われるかは本発明の趣旨
であるアーキテクチャの上のアプリケーションプログラ
ムで決定されるものであるが、以下に一例をしめす。

【０１１３】負荷として上記の様に（上記（２）項）仮
定したが、実際の状況ではこの負荷の先にラジオである
とか、ＰＤＡであるとかの製品が存在する。ここでは一
番簡単にするため、オンオフ機能のみ付いている製品で
例えばフラッシュライトとする。

【０１１４】フラッシュライトの場合の負荷オブジェク
トの構造を図１９に示す。３０９がマイクロプロセッ
サ、３１０はメインスイッチで、例えばＭＯＳＦＥＴ、
３１２はランプ、３１１がランプのコントロールスイッ
チ、３１３はアラーム表示ＬＥＤである。

【０１１５】コネクタ３０８がバスシステムに接続さ
れ、負荷オブジェクトのアドレス調停が完了した時点
で、マイクロプロセッサは次の様な動作を始める。この
動作を図２０に示す。なお、図２０の動作は基本的に図
から容易に理解できるので、ここでは簡単に説明を行う
のみとする。

【０１１６】電源電圧の問い合わせ；ＣａｔａｌｏｇＶ
ｏｌｔａｇｅ（）関数を使用して電源オブジェクトに対
して公称出力電圧を問い合わせ、これと自分自身の最大
許容電圧を比較し、電源電圧が適正かどうか判断する。
公称電庄はもちろん実際電圧とは異なるが、これがわか
ればおよその判断は可能である。もし、非常に厳密な判
断が必要なら、そのようなデータや問い合わせＡＰＩを
定義すればいい。

【０１１７】電源の種類問い合わせ；電源電圧は適正で
も自分が必要な電流容量を判断するために、電源の種類
から判断する。フラッシュライトで最大１Ａならば、ほ
とんどの一次、二次電池は使用可能である。これも電流
容量が正確に知りたいならばそのようなＡＰＩを用意す
ればいい。

【０１１８】ここまでで、電源の電圧とおよその供給電
流が知れたので、フラッシュライトのコントロールスイ
ッチを検出する。ここでスイッチがオンされちならば、
電球１１２に電力を供給する。この後はバッテリー残量
を適宜問い合わせ（フローチャートでは、この辺の時間
のウェイトをかける部分は省略）、バッテリー残量が少
なくなったならば、電球を切り、アラームＬＥＤを点灯
する。

【０１１９】アラームＬＥＤは、フラッシュライト使用
中にバッテリが少なくなった時のみでなく、バスシステ
ムに接続されている電源との相性が悪いときにも点灯さ
せて、ユーザに状況を表示するためのものである。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下のような効果を実現できる。１モバイル機器、
ウエアラブル機器に対して、共通の電源管理アーキテク
チャを提供し、バッテリや電源の共通化がはかれる。 ２ 異なった種類の電源（一次電池、二次電池、ＡＣア
ダプター、ＤＣアダプター、発電機）や異なった機器
（負荷）の間で、お互いの状況を通信する共通の通信手
段および言語体系を提供し、複数の機器間で共通に使用
可能な電源関連機器設計ができる。 ３ 各種の電源供給源を共通のアーキテクチャの中で定
義する事により、幅広いエネルギー供給源を機器の電源
に使用可能となり、機器使用環境が飛躍的に拡大する。 ４ 複数の異なった種類の電源が共通のバスラインに論
理的に並列接続が可能となり、バスラインに接続する電
源の数を増やすだけで、電源容量を上昇できる。 ５ 本電源管理アーキテクチャはスケーラブルであり、
比較的小電力のものから、オブジェクト数が多く、かつ
大電力を扱うものまで同一の考えで設計できる。 ６ 本アーキテクチャに基づいて設計する事により、電
源関係ブロックの標準化が可能で、電源システム設計の
大幅な省力化が可能である。 ７ オブジェクトエミュレータにより、例えばＰＣなど
により電源の動作状態をモニターする事ができ、信頼性
の高い電源システムを容易に構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例の構成を全体として示す図
である。

【図２】 上述実施例の電源オブジェクトの構成例を説
明する図である。

【図３】 上述実施例の一時エネルギーストレージオブ
ジェクトの構成例を説明する図である。

【図４】 上述実施例の負荷オブジェクトの構成例を説
明する図である。

【図５】 上述実施例のバス管理手段を説明する図であ
る。

【図６】 上述実施例のアドレス付与を説明する図であ
る。

【図７】 上述実施例のアドレス付与を説明する図であ
る。

【図８】 上述実施例のアドレス付与を説明する図であ
る。

【図９】 上述実施例のアドレス付与を説明する図であ
る。

【図１０】 上述実施例のアドレス付与を説明する図で
ある。

【図１１】 上述実施例のアドレス付与を説明する図で
ある。

【図１２】 上述実施例のアドレス付与を説明する図で
ある。

【図１３】 上述実施例のアドレス付与を説明する図で
ある。

【図１４】 上述実施例のデータ通信フォーマットを説
明する図である。

【図１５】 上述実施例のデータ通信フォーマットを説
明する図である。

【図１６】 上述実施例のデータ通信フォーマットを説
明する図である。

【図１７】 上述実施例のコマンドの発信、回答を説明
する図である。

【図１８】 上述実施例を具体例をあげて説明するずで
ある。

【図１９】 図１８の負荷の構成を説明する図である。

【図２０】 図１８および図１９の動作を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 電源バスライン ２ ＧＮＤ（接地）バスライン ３ データ（信号）バスライン ４ バッテリー ５ 一時電源 ６ ＡＣアダプタ ７ 負荷（一般電気機器） １０ ＤＣ電源 １１ 電流検出用抵抗 １２ スイッチ １３、１４、１５、２１ マイクロプロセッサの入出力 １６ 電力バスライン １７ 情報バスライン １８ 接地バスライン １９ マイクロプロセッサ ２０ 電気二十層コンデンサ ５０ スイッチ ５１ 消費電流検出用抵抗 ５２、５３、５４ マイクロプロセッサ５５の入出力 ５５ マイクロプロセッサ ５６ 通信路 ５７ 本来の負荷 ５８ 負荷５７のマイクロプロセッサ ５９ コンデンサ ６０ マイクロプロセッサ ６１ プルアップ抵抗 ６２ データ出力用トランジスタ ６３ バス管理手段（バスコントローラ） ６４ 電源オブジェクト

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートより電源クライアントの状態
   を取得する手段と、 当該電源バス接続ポートを介して電力を供給する手段と
   を有することを特徴とする電源サーバ。
2. 【請求項２】 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートに対して状態を送信する手段
   と、 当該電源バス接続ポートを介して電力を受け取る手段と
   を有することを特徴とする電源クライアント。
3. 【請求項３】 電源サーバと、 電源クライアントと、 電源サーバから電源クライアントに対して電源を供給す
   る電源バスとを具備し、 当該電源クライアントは、 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートに対して状態を送信する手段
   と、 当該電源バス接続ポートを介して電力を受け取る手段と
   を有し、 当該電源サーバは、 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートより電源クライアントの状態
   を取得する手段と、 当該電源バス接続ポートを介して電力を供給する手段と
   を有することを特徴とする電源バスシステム。
4. 【請求項４】 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートを伝送されるデータを受け取
   る手段と、 受け取った上記データに基づいて電力の消費を制御する
   手段とを有することを特徴とする電源消費ブロック。
5. 【請求項５】 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 当該データバス接続ポートを伝送されるデータを受け取
   る手段と、 受け取った上記データに基づいて電力の供給を制御する
   手段とを有することを特徴とする電源供給ブロック。
6. 【請求項６】 少なくとも１つの電源供給ブロックと、 少なくとも１つの電源消費ブロックと、 電源バスおよびデータバスを具備し上記電源供給ブロッ
   クから上記電源消費に対して電源を供給するバスシステ
   ムとを有し、 上記電源消費ブロックは、 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 上記データバス接続ポートを介してデータを送受信する
   手段と、 上記データバス接続ポートを介して受け取ったデータに
   基づいて上記電源バスを介して送られる電力の消費を制
   御する手段とを有し、 上記電源供給ブロックは、 電源バス接続ポートと、 データバス接続ポートと、 上記データバス接続ポートを介してデータを送受信する
   手段と、 上記データバス接続ポートを介して受け取ったデータに
   基づいて上記電源バスへの電源の供給を制御する手段と
   を有することを特徴とする電源システム。
7. 【請求項７】 上記電源消費ブロックおよび電源供給ブ
   ロックの属性がデータおよび関数として定義され、これ
   らデータが上記データバスを介して上記電源供給ブロッ
   クおよび電源消費ブロックの間で送受信される請求項６
   記載の電源システム。
8. 【請求項８】 上記電源消費ブロックおよび電源供給ブ
   ロックの少なくとも一部が上記バスシステムに対して着
   脱可能である請求項６または７記載の電源システム。
9. 【請求項９】 上記電源消費ブロックおよび電源供給ブ
   ロックの属性が、データとその操作アルゴリズム（関
   数）、継承、ポリモーフィズムを用いて記述される請求
   項６、７または８記載の電源システム。
10. 【請求項１０】 上記バスシステムはデータバス管理の
    為にアドレス信号を周期的に発生し、そのアドレス信号
    に対応する情報は、上記バスシステムに接続されるブロ
    ックが発信する請求項６、７、８または９記載の電源シ
    ステム。