JP2003110589A - イーサネット給電方式および給電機能を有するhubおよび受電機能を有する端末ならびに給電装置 - Google Patents
イーサネット給電方式および給電機能を有するhubおよび受電機能を有する端末ならびに給電装置Info
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Abstract
電により受電し、隣接するアクセスポート間で通信の干
渉を起こさないアクセスポートを提供する。 【解決手段】 IPネットワークを構成するファントム
給電機能有するHUB1に接続するアクセスポイント3
に、HUB1からの低電力でのファントム受電機能の有
無に関する問い合わせに対してファントム受電機能を有
する旨を回答する機能と、HUBからの給電電圧を検出
して給電電力を判定する機能と、給電電力が高電力であ
るときに大電力回路に高電力を供給する機能と、HUB
に接続されたときに、任意のチャンネル番号を用いて他
のアクセスポートの電波状況を監視し、他のアクセスポ
ートとが使用していないチャンネル番号を自己のチャン
ネル番号として設定する自動チャンネル認識機能を備え
た。
Description
ける端末への電力供給方式に関する。
サネット端末に必要な電力を、給電機能を有するHUB
1から供給する方式として、イーサネット回線を使用し
て端末に電力を供給するファントム給電方式が用いられ
ている。この給電方式に対応する端末は、ファントム給
電に対応する構成を有することが必要である。
末に必要な電力を常に供給している給電機能を有するH
UBのポートに、受電に対応していない従来の端末を接
続すると、給電電力に耐えきれずに、受電に対応してい
ない端末の回路を破損するおそれがある。
を有するHUBのポートに端末を接続する場合、接続さ
れた端末がファントム受電可能な端末であるか否かを、
給電開始前に判断する必要があった。
ト端末がファントム受電機能を有するか否かを事前に調
べることなく、給電機能を有するHUBのポートに端末
を接続した時点で、ファントム給電による電力供給の可
否を判断して、自動的に給電を可能とする給電機能を有
するシステムおよびHUBならびにイーサネット端末、
給電装置を提供することを目的とする。
する端末を確認できない時は、給電機能を有するHUB
1は低電力のみ供給する。給電機能を有するHUB1
は、イーサネット端末から給電要求を受けたときに、要
求に見合う電力を供給する方法とする。
UBと、HUBのポートに接続されるイーサネット端末
からなるイーサネット上で電力を供給するイーサネット
給電方式において、HUBは、電源回路と、ポートに接
続されたイーサネット端末との間で低電圧(低電力)で
受電機能を有するか否かを問い合わせる機能と、イーサ
ネット端末が受電機能を有するときに所定の高電圧(高
電力)を供給する機能を有し、イーサネット端末は、H
UBとの間で、低電圧で自己が受電機能を有することを
通知する機能と、HUBから所定の電力の供給を受けた
ときに高電圧電源回路に電力を供給する機能を有する。
いて、電力の供給をファントム給電方式によって行う。
記イーサネット給電方式を実現する給電機能を有するH
UBにおいて、電源回路と、ポートに接続されたイーサ
ネット端末がファントム給電による受電機能を有するか
否かを低電圧(低電力)で問い合わせる機能と、イーサ
ネット端末がファントム給電による受電機能を有すると
きに電源回路の出力を高電圧(高電力)にして供給する
機能とを有する。さらに、ファントム給電中にイーサネ
ット端末との間で定期的に給電情報を交換し、給電情報
があるときにファントム給電を継続し、給電情報がない
ときに供給電圧(供給電力)を低電圧(低電力)とする
機能を有する。
記イーサネット給電方式を実現するイーサネット端末に
おいて、HUBからの低電圧でのファントム受電機能の
有無に関する問い合わせに対してファントム受電機能を
有する旨を回答する機能と、HUBからの給電電力を検
出して給電電力を判定する機能と、給電電力が高電力で
あるときに大電力回路に高電力を供給する機能とを有す
ることを特徴とする受電機能を有する。さらに、大電力
回路からの高電力を下位のイーサネット端末に供給する
機能を有する。
Bと、HUBのポートに接続されるイーサネット端末か
らなるイーサネット上に電力を供給する給電装置が、H
UBとイーサネット端末間に接続され、イーサネット端
末に対して低電力でファントム受電機能を有するか否か
を問い合わせる機能と、イーサネット端末がファントム
受電機能を有するときに所定の電力を供給する機能を有
する。
ァントム給電を用いた給電システムの構成を説明する。
ポート毎の給電の可否を設定する給電スイッチとを備え
たファントム給電機能を有するHUB1に、複数の端末
3と、サーバ5を接続して構成される。端末3aは受電
機能を有する端末の例であり、端末3bは受電機能と下
位に接続された端末への給電機能を有する端末であり、
3c,3d,3eは、電源から電力の供給を受けて動作
する端末である。
給電電力特性は、図2(A)に示すように、ケーブル
接続前は低電圧(1.5から3.3V)で小(低)電力
を供給する、ケーブル接続後もネゴシエーションが行
わる間は低電圧(1.5から3.3V)で小(低)電力
を供給する、ネゴシエーション後電力供給する場合に
は高電圧(48V)で大(高)電力を供給するという特
性である。ネゴシエーションの結果、端末に受電機能が
備わっていない場合には、低電圧(低電力)でイーサネ
ット通信を行う。
(B1)に示すように、ケーブル接続前は電力がな
い、ケーブル接続後低電圧で小電力回路が動作可能と
なる、ネゴシエーション中は低電圧で小電圧回路が動
作し、ネゴシーエーションの結果電力供給を受ける場
合には、高電圧(高電力)で受電して低電圧の電力を受
電装置に出力するという特性である。一方受電端末の電
源供給コネクタの出力電圧特性は、図2(B2)に示す
ように、電源供給コネクタへ下位の端末ケーブルが接
続されてからHUBとの間のネゴシエーションが終了す
るまでの間は、低電圧で低電力が供給され、ネゴシエ
ーションが終了して、電力供給を受けた時点から高電圧
で高電力が供給される。
とした構成の概要を、図3を用いて説明する。給電機能
を有するHUB1は、送信データ蓄積部111と、デー
タ送受信回路112と、送受信インタフェース113a
と、パルストランス114aと、コネクタ115aと、
送受信インタフェース113bと、パルストランス11
4bと、コネクタ115bと、データ受信回路116
と、比較データ蓄積回路117と、比較回路118と、
給電判定回路120と、電源回路13と、可変電力回路
131と、送受信データ制御回路15とを有して構成さ
れる。
受電制御回路と通信するためのデータを蓄積する蓄積部
である。
120から指示を受けて、送信データを送出する回路で
ある。
データ制御回路15とパルストランス114aとの通信
メディア変換回路である。
通信データを送受信するパルストランスであり、ファン
トム給電方式で受電装置へ電力を送り出すための給電回
路部である。
よび電力を給電するコネクタである。
データ制御回路15とパルストランス114aとの通信
メディア変換回路である。
通信データの送受信するパルストランスであり、給電機
能は持っていない。
するコネクタである。
ェース113aからデータを受信し、給電情報を蓄積す
る回路である。
回路116からの情報と比較判定するために必要な情報
を格納するデータ蓄積回路である。
からの情報と比較データの値を比較する回路である。
や動作をする回路である。
回路であり、装置内部電源と可変電力回路131に供給
する。
るための回路である。
タフェース113aのデータと送受信インタフェース1
13bのデータ通信を制御する回路である。
を有する端末3aの構成を、図4を用いて受電ブロック
を主として説明する。
部31aと、大電力回路33と、送受信データ制御回路
35と、主制御装置37と、ROM391と、RAM3
92とを有して構成される。
装置内の必要最小限の回路に電力供給するための電力回
路であり、機器を電力供給装置に接続する際のネゴシエ
ーション時には、この回路のみが働く。
全体に供給する電力回路である。
37からのデータと送受信インタフェース313からの
データの通信を制御する制御回路である。
置である。
必要なデータを蓄積する記憶装置である。
必要なデータを保持する、書き換え可能な蓄積装置であ
る。
311と、データ送信回路312と、送受信インタフェ
ース313と、トランス314と、コネクタ315と、
データ受信回路316と、比較データ蓄積回路317
と、比較回路318と、電圧検出回路319と、給電判
定回路320と、電源スイッチ321と、小電力回路3
22と、コンデンサ323とを有して構成される。
ァントム給電開始前にネゴシエーションのために用いる
通信用データを蓄積したデータ蓄積部である。
ン時に給電判定回路320から指示を受けて、ネゴシエ
ーション用送信データを送出する回路である。
ータ制御回路35とトランス314との通信メディア変
換回路である。
タを送受信するパルストランスであり、給電装置からフ
ァントム給電時に電力を取り出すための受電回路部とし
て働く。
び電力を受電するコネクタである。
ン時に送受信インタフェース313からデータを受信
し、給電情報を蓄積する手段である。
ション時にデータ受信回路316からの情報と比較判定
するために必要な情報を格納する、蓄積回路である。
からの給電情報と比較データ蓄積回路317からの比較
データの値を比較する比較回路である。
力)を検出し、その結果を給電判定回路320に通知す
る回路である。
や動作をする回路である。
らの指示で、大電力回路33に高電圧で高電力を供給制
御するスイッチ回路である。
デンサである。
るようにしたファントム給電に対応した受電機能を有す
る端末3bの構成を、図5を用いて受電ブロックの小電
力回路部31bを主として説明する。
信データ蓄積部311と、データ送信回路312と、送
受信インタフェース313aと、トランス314aと、
コネクタ315aと、送受信インタフェース313b
と、トランス314bと、コネクタ315bと、データ
受信回路316と、比較データ蓄積回路317と、比較
回路318と、電圧検出回路319と、給電判定回路3
20と、電源スイッチ321と、小電力回路322と、
コンデンサ323とを有して構成される。さらに、この
受電端末3は、大電力回路33から出力する電源供給コ
ネクタ331が設けられている。
ェース313a,313bと、データ受信回路316
は、送受信データ制御回路35に接続される。
装置内の必要最小限の回路に電力供給するための電力回
路であり、機器を電力供給装置に接続する際のネゴシエ
ーション時には、この回路のみが働く。
を回路全体に供給する電力回路である。
した主制御装置からのデータと送受信インタフェース3
13a、313bからのデータの通信を制御する制御回
路である。
ァントム給電開始前にネゴシエーションのために用いる
通信用データを蓄積したデータ蓄積部である。
ン時に給電判定回路320から指示を受けて、ネゴシエ
ーション用送信データを送出する回路である。
データ制御回路35とトランス314aとの通信メディ
ア変換回路である。
ータを送受信するパルストランスであり、給電装置から
ファントム給電時に電力を取り出すための受電回路部と
して働く。
よび電力を受電するコネクタである。
データ制御回路35とトランス314bの通信メディア
変換回路である。
ータを送受信するパルストランスであり、給電機能は持
っていない。
コネクタである。
ン時に送受信インタフェース313aからデータを受信
し、給電情報を蓄積する手段である。
ション時にデータ受信回路316からの情報と比較判定
するために必要な情報を格納する、比較データ蓄積回路
である。
からの給電情報と比較データ蓄積回路317からの比較
データの値を比較する比較回路である。
力)を検出し、その結果を給電判定回路320に通知す
る回路である。
や動作をする回路である。
らの指示で、大電力回路33に高電圧で高電力を供給制
御するスイッチ回路である。
デンサである。
を、他の装置に供給するための電力供給コネクタであ
る。
ーサネットから電力を受電できる端末は、HUBに接続
されるときに、低電圧でネゴシエーションを実施し、給
電機能を有するHUBであるときに、高電圧を受電して
高電力の供給を受けることができる。
システムにおける給電シーケンスを説明する。 1)給電機能を有するHUB1の出力ポートに端末のケ
ーブルが接続される以前は、受電端末に電力は供給され
ない。 2)ケーブルが接続されると、給電機能を有するHUB
1から低電圧の小電力が供給され、受電端末3は小電力
回路31がオンとなり小電力動作が可能となる。 3)受電端末は、給電機能を有するHUB1へ、受電端
末があることを示す、《受電端末有り表示》を送出す
る。 4)給電機能を有するHUB1は、《受信機器有り表
示》を受け取ると、受電端末が接続された確認として
《受電端末確認》を送出する。 5)受電端末3は、《受電端末確認》を受け取ると、受
電端末に必要な電力を供給する《大電力給電要求》を送
出する。 6)給電機能を有するHUB1は、《大電力給電要求》
を受け取ると、受電端末3に対して、電力供給可能であ
れば、《大電力給電確認》を送出する。 7)この後、受電端末3が大電力回路をオンにして、給
電機能を有するHUB1から受電端末3に必要な電力を
供給する。 8)受電端末3が大電力を受けることで、イーサネット
通信機器としての動作が可能となる。 9)ケーブル接続中は、定期的に給電情報を交換するこ
とで、ケーブルの状態を判断する。
た場合の動作を図7を用いて説明する。 1)大電力供給後は、イーサネット通信機器として動作
する。 2)受電端末3と給電機能を有するHUB1間で、イー
サネット通信を行いながら定期的に情報交換すること
で、ケーブルの状態を判断する。 3)機紐抜けが生じると、受電端末3は電力を失い動作
停止する。 4)給電機能を有するHUB1は、機紐抜けが生じて、
受電端末3から定期的な給電情報がこなくなり、情報交
換が不成立となることで、ケーブルに異常をきたしたと
判断する。 5)この後、このポートへの給電電力を小電力給電状態
にすることで、安全性の向上と電力の浪費を押さえるこ
とができる。
を有するHUBと受電端末で構成される例を説明した
が、給電機能をHUBから分離して給電装置とした例
を、図8を用いて説明する。給電装置7は、送受信イン
タフェース713と、パルストランス714と、コネク
タ715と、電源回路75と、可変電力回路731と、
主制御装置77と、送受信データ制御回路75と、RO
M791と、RAM752とから構成される。
ータ制御回路とトランスとの通信メディア変換回路であ
る。
信データを送受信するパルストランスであり、受電端末
に電力をファントム給電方式で供給するための給電回路
部である。。
び電力供給コネクタである。
る電源回路であり、装置内部電源および可変電力回路に
供給する。
る回路である。
路である。
77からのデータと送受信インタフェース713からの
データの通ウォンを制御する回路である。
必要なデータを蓄積する回路である。
必要なデータを保持する書き換え可能な蓄積装置であ
る。
成の概要を、図9を用いて説明する。給電装置7は、給
電機能を持たない通常のHUB1’と、受電機能を有す
る受電端末3a,3bとの間に接続され、前記の例と同
様に、受電端末3a,3bにそれぞれ電力を供給する。
受電端末3は下位に接続されたイーサネット端末4に電
力を供給する。
は、給電機能を有するHUB1と受電端末が接続された
後に、最適な電力を供給するので、HUB1の出力ポー
トのプラグ部分に触れても安全である。
待ち受けているので、受電機能を持たない端末を接続し
ても、回路を破損しない。
力供給ができるので、電力の最適化が可能となる。(給
電/受電端末の低消費電力化が可能となる。)
ないと判断するときは、低電圧給電させる。受電端末で
あることを示す通信が確認できたときに高電圧給電す
る。通常動作中の給電機能を有するHUB1から最小限
通信が可能な電力のみを供給することで、従来のイーサ
ネット機器を接続しても、機器に影響無く動作させるこ
とができる。
電圧給電時に、ファントム受電が可能である端末である
ことを示す通信を行い、ファントム受電可能端末が接続
されたことを給電機能を有するHUB1に知らせ、ファ
ントム受電可能端末があることを確認した給電機能を有
するHUB1が低電圧給電から高電圧給電にすることで
大電力動作が可能となる。
説明する図
する図
有するHUBの構成の概要を説明する図
端末の構成の概要を説明する図
他の構成を説明する図
スを説明する図
に中継紐抜けがあった場合のシーケンスを説明する図
構成の概要を説明する図
の概要を説明する図
Claims (7)
- 【請求項1】 HUBと、HUBのポートに接続される
イーサネット(登録商標)端末からなるイーサネット上
で電力を供給するイーサネット給電方式において、HU
Bは、電源回路と、ポートに接続されたイーサネット端
末との間で低電力で受電機能を有するか否かを問い合わ
せる機能と、イーサネット端末が受電機能を有するとき
に所定の高電力を供給する機能を有し、イーサネット端
末は、HUBとの間で、低電力で自己が受電機能を有す
ることを通知する機能と、HUBから所定の電力の供給
を受けたときに高電力電源回路に電力を供給する機能を
有することを特徴とするイーサネット給電方式。 - 【請求項2】 電力の供給がファントム給電方式によっ
て行われることを特徴とする請求項1に記載のイーサネ
ット給電方式。 - 【請求項3】 請求項1に記載されたイーサネット給電
方式を実現する給電機能を有するHUBにおいて、電源
回路と、ポートに接続されたイーサネット端末がファン
トム給電による受電機能を有するか否かを低電力で問い
合わせる機能と、イーサネット端末がファントム給電に
よる受電機能を有するときに電源回路の出力を高電力に
して供給する機能とを有することを特徴とする給電機能
を有するHUB。 - 【請求項4】 ファントム給電中にイーサネット端末と
の間で定期的に給電情報を交換し、給電情報があるとき
にファントム給電を継続し、給電情報がないときに供給
電力を低電力とする機能を有することを特徴とする請求
項3に記載の給電機能を有するHUB。 - 【請求項5】 請求項1に記載されたイーサネット給電
方式を実現するイーサネット端末において、HUBから
の低電力でのファントム受電機能の有無に関する問い合
わせに対してファントム受電機能を有する旨を回答する
機能と、HUBからの給電電力を検出して給電電力を判
定する機能と、給電電力が高電力であるときに高電力回
路に高電力を供給する機能とを有することを特徴とする
受電機能を有するイーサネット端末。 - 【請求項6】 大電力回路からの高電力を下位のイーサ
ネット端末に供給する機能を有することを特徴とする請
求項5に記載のイーサネット端末。 - 【請求項7】 HUBと、HUBのポートに接続される
イーサネット端末からなるイーサネット上に電力を供給
する給電装置において、HUBとイーサネット端末間に
接続され、イーサネット端末に対して低電力でファント
ム受電機能を有するか否かを問い合わせる機能と、イー
サネット端末がファントム受電機能を有するときに所定
の電力を供給する機能を有することを特徴とする給電装
置。
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