JP2009044907A - 受電装置、給電システム、および電源管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した動作を行うことが可能な受電装置を提供する。
【解決手段】１台以上のオプション装置が接続可能な受電装置であって、予め定められた第１の電力を給電装置から受電し、接続されているオプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給する電源部と、スイッチ部を制御して、接続されているオプション装置に供給される電力の値を、第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限する制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、給電装置から受電した電力の一部をオプション装置へ供給する受電装置、給電システム、および電源管理方法に関する。

近年、データ伝送に使用されるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルを介して給電または受電できるネットワーク装置が知られている。そのようなネットワーク装置の中で電力を供給する側の給電装置には、例えば給電機能を設けたハブがある。一方、電力の供給を受ける側の受電装置には、例えば受電機能を設けた無線基地局やＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）電話機がある。

上記のような給電装置や受電装置を有するシステムとして、給電装置から受電装置へ給電される供給電力の節約を目的としたシステムが特許文献１（特開２００５−３０３５９３号公報）に開示されている。このシステムは、給電機能付きハブと、複数の無線基地局と、給電制御装置とを含む。給電機能付きハブは、標準規格ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３ａｆに準拠した給電装置であり、複数のポートを有する。

各ポートには、ＬＡＮケーブルを介して複数の無線基地局、および給電機能を持たない通常のハブが接続されている。また、各ポートには、それぞれを識別するためのポート番号が設定されている。

給電制御装置は、通常のハブを介して給電機能付きハブに接続されている。給電制御装置は、無線基地局ごとに予め定められた稼動時間帯をポート番号に対応させた運用スケジュールが格納されるメモリを有する。

給電制御装置は、運用スケジュールに基づいて、稼動開始時刻が到来した無線基地局を確認すると、その無線基地局に対応するポート番号とともに給電開始の旨を示す開始コマンドを給電機能付きハブへ送信する。

また、給電制御装置は、稼動停止時刻が到来した無線基地局を確認すると、その無線基地局に対応するポート番号とともに給電停止の旨を示す停止コマンドを給電機能付きハブへ送信する。

給電機能付きハブは、ポート番号とともに開始コマンドを受信すると、そのポート番号に対応するポートに接続された無線基地局が標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した受電装置であるか否か確認する。具体的には、給電機能付きハブは、その無線基地局へ出力した電圧の電圧値と、その電圧を出力したときに無線基地局から入力された電流の電流値を用いて計測した抵抗値が標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに定められた抵抗値（２５ｋΩ）であるか否かを判定する。

給電機能付きハブは、無線基地局が標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した受電装置であることを確認すると、無線基地局への供給電力を決定し、給電を開始する。

標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆでは、給電装置が受電装置に所定の電圧を出力したときに受電装置から給電装置に入力される電流の電流値をクラス分けすることによって、受電装置の消費電力が特定されるように定められている。そして、それぞれのクラスに対して給電装置の供給電力が定められている。従って、給電機能付きハブは、無線基地局に所定の電圧を出力したときに無線基地局から入力された電流の電流値に基づいて供給電力を決定する。

給電機能付きハブが無線基地局へ給電を開始した後、給電制御装置が稼動停止時刻の到来を確認してからポート番号とともに停止コマンドを送信すると、給電機能付きハブは、そのポート番号に対応するポートへの給電を停止する。

特許文献１に記載のシステムによれば、給電制御装置が給電機能付きハブの給電動作を制御することによって、複数の無線基地局への給電が各無線基地局の稼動時間帯のみに制限される。そのため、給電機能付きハブが全ての無線基地局に対して常に給電を行う場合に比べ供給電力を節約することが可能となる。
特開２００５−３０３５９３号公報

受電装置の一つであるＩＰ電話機には、給電装置から受電した電力の一部を、オプション装置（例えば、録音装置や無線機器）へ供給するものがある。

また、予め定められた電力を受電装置へ給電する給電装置には、受電装置の消費電力が給電した電力よりも大きくなったことを検知すると受電装置への給電を停止する保護機能を備えたものがある。このような保護機能を備えた給電装置が、オプション装置が接続されたＩＰ電話機に給電を行う場合、オプション装置の稼動により受電側の消費電力が増加すると、ＩＰ電話機は正常に動作しているにもかかわらず給電装置により給電が停止されて動作停止状態となってしまう場合がある。

特許文献１に開示されたシステムにおいても、受電側の消費電力の変化に対する措置がとられていないため、上述したような問題が起こり得る。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、安定した動作を行うことが可能な受電装置、給電システム、および電源管理方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明による受電装置は、
１台以上のオプション装置が接続可能な受電装置であって、
予め定められた第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給する電源部と、
前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限する制御部と、
を有する。

また、上記目的を達成するための本発明による給電システムは、
１台以上のオプション装置が接続可能な受電装置と、
前記受電装置に対して予め定められた第１の電力を給電する給電装置と、を有し、
前記受電装置は、
前記第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給する電源部と、
前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限する制御部と、を有する。

また、上記目的を達成するための本発明による電源管理方法は、
１台以上のオプション装置が接続可能な受電装置で行われる電源管理方法であって、
予め定められた第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給するステップと、
前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限するステップと、を含む。

本発明によれば、第２の電力の値を受電装置の消費電力値とする場合、受電装置は、自身からオプション装置に供給する電力の値を、給電装置から給電された電力（第１の電力）の値から自身の消費電力値を減じた供給電力上限値以下に制限する。これにより、受電側全体の消費電力が第１の電力を超えることはない。

上記の通り、受電装置は、オプション装置への電力供給を制限することで自身に対する給電停止を防ぐことができるため、安定した動作を行うことが可能となる。

本実施形態の給電システムについて説明する。

図１は、本実施形態の給電システムの一構成例を示すブロック図である。

本実施形態の給電システムは、給電機能を有する給電ハブ１０と、オプション装置３１〜３４を接続可能なＩＰ電話機２１〜２３と、を有する。

給電ハブ１０は、標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した給電装置である。そして、給電ハブ１０は、給電動作を行う給電部１１、および複数のポート（不図示）を含む。各ポートには、ＬＡＮケーブル５１〜５３が接続される。そして、給電ハブ１０は、ＬＡＮケーブル５１〜５３を介してＩＰ電話機２１〜２３のそれぞれと接続される。

ＬＡＮケーブル５１〜５３のそれぞれは、カテゴリ５（ＣＡＴ５）に分類されるケーブルであり、４組の対線（８心線）を含む。なお、カテゴリ５とは、ケーブルのデータ転送速度の最大値に応じて分けられるクラスの1つである。

ＩＰ電話機２１〜２３のそれぞれは、標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した受電装置である。

ＩＰ電話機２１は、電源部２４と、制御部２５と、表示部２６と、記憶部２７と、操作部２８と、を含む。

電源部２４は、ＩＰ電話機２１に接続されているオプション装置に対して給電ハブ１０から受電した電力の一部を供給するか否か切り替えるためのスイッチ４１〜４４（スイッチ部）を含む。スイッチ４１〜４４のそれぞれは、制御部２５の制御に基づいてオンおよびオフする。

本実施形態では、スイッチ４１がオン状態のとき、給電ハブ１０から受電した電力の一部が電源部２４からオプション装置３１へ供給される。反対にスイッチ４１がオフ状態のとき、電源部２４からオプション装置３１への電力供給が遮断される。

スイッチ４２〜４４についても、スイッチ４１の場合と同様にしてオン状態のときには電源部２４から対応するオプション装置へ電力供給が行われる。一方、オフ状態のときには、対応するオプション装置への電力供給が遮断される。

また、電源部２４は、給電ハブ１０から受電した電力の一部をＩＰ電話機２１内の各部（表示部２６や記憶部２７）へ供給する。

制御部２５は、ＩＰ電話機２１内の各部（電源部２４や表示部２６）の動作を制御する。

表示部２６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に代表される表示デバイスよりなり、制御部２５の制御に基づいた表示動作を行う。

図２は、記憶部２７に格納されているデータの一例を示す概略図である。

図２に示すデータ１００は、ＩＰ電話機２１に接続可能な複数のオプション装置の消費電力値を、オプション装置を識別するための識別情報に対応付けたデータである。データ１００は、ＩＰ電話機２１の製造過程において記憶部２７に格納される。

また、記憶部２７には、ＩＰ電話機２１の消費電力（第２の電力）の値も格納されている。

操作部２８は、ユーザがＩＰ電話機２１を操作するための複数のキーを備える。

ＩＰ電話機２２およびＩＰ電話機２３は、ＩＰ電話機２１と同じ構成であるため詳細な説明は省略する。

なお、給電ハブ１０に接続されるＩＰ電話機の数、およびＩＰ電話機の電源部に設けられたスイッチの数は特に限定されるものではない。

オプション装置３１〜３４は、接続先のＩＰ電話機から動作に必要な電力の供給を受ける。オプション装置３１〜３４は、例えば録音装置、無線機器、一般の電話回線へ接続するための装置、および停電時にＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）から受電するための装置などである。

本実施形態では、ＩＰ電話機２１には、オプション装置３１〜３４が接続されている。また、ＩＰ電話機２２には、オプション装置３１およびオプション装置３２が接続されている。また、ＩＰ電話機２３には、オプション装置３３およびオプション装置３４が接続されている。

なお、各ＩＰ電話機に接続されるオプション装置の数、および各オプション装置のＩＰ電話機への接続の組み合わせについては、特に限定されるものではない。

次に、本実施形態の給電システムの動作について説明する。

なお、本実施形態では、給電ハブ１０がＬＡＮケーブル５１〜５３を介してＩＰ電話機２１〜２３のそれぞれへ給電を開始するまでの動作は、標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠して行われるため、詳細な説明を省略する。

また、本実施形態では、給電ハブ１０がＩＰ電話機２１〜２３へ給電を開始した後、各ＩＰ電話機において行われる動作は同じである。そのため、ここではＩＰ電話機２１の動作について説明する。

図３は、本実施形態の給電システムの動作手順を示すフローチャートである。

予め定められた第１の電力が給電部１１からＬＡＮワークケーブル５１を介して電源部２４に給電されると、制御部２５は、オプション装置が接続されているか否か判定する（ステップＳ１）。

ステップＳ１の動作において、制御部２５がオプション装置の接続を判定するためには、例えば、汎用入出力端子（ＧＰＩＯ）を介してオプション装置と制御部２５とが接続されるようにして、制御部２５が汎用入出力端子の入出力状態に基づいて判定することにすればよい。

制御部２５は、オプション装置が接続されていると判定すると、電源部２４からそのオプション装置へ予め定められた第３の電力を供給させる（ステップＳ２）。なお、第３の電力の値は、第１の電力の値から第２の電力の値を減じた供給電力上限値よりも小さくなるように予め定められている。

第３の電力の供給を受けたオプション装置は、自身の識別情報を制御部２５へ送信する（ステップＳ３）。すると、制御部２５は、その識別情報を受信してデータ１００からその識別情報に対応する消費電力値を取得する（ステップＳ４）。

制御部２５は、消費電力値を取得すると、その消費電力値が供給電力上限値以下であるか否か判定する（ステップＳ５）。消費電力値が供給電力上限値を超えている場合、制御部２５は、識別情報を送信したオプション装置への電力供給を遮断する（ステップＳ６）。具体的には、制御部２５は、電力供給を遮断するオプション装置に対応するスイッチをオフさせる。

制御部２５は、ステップＳ１からステップＳ６までの動作を、ＩＰ電話機２１に接続されているオプション装置の全てに対して順次行う。このようにして、制御部２５はオプション装置３１〜３４それぞれの消費電力値を取得する。

制御部２５は、ステップＳ６の動作後、取得した消費電力値が供給電力上限値以下であるオプション装置について、消費電力値の合計である合計消費電力値を算出する（ステップＳ７）。そして、制御部２５は、合計消費電力値が供給電力上限値以下であるか否か判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８の動作において、制御部２５は合計消費電力値が供給電力上限値を超えていると判定すると、取得した消費電力値に基づいて、合計消費電力値が供給電力上限値以下になるように接続されているオプション装置から電力供給を遮断するオプション装置を選定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９の動作において、例えば、第１の電力の値が１０Ｗ（ワット）で、ＩＰ電話機２１の消費電力値が５Ｗで、取得したオプション装置３１〜３４の消費電力値がそれぞれ２Ｗ、１Ｗ、２Ｗ、３Ｗの場合、制御部２５は、オプション装置３４を選定する。

制御部２５は、ステップＳ９の動作後、スイッチ部を制御して、選定したオプション装置に対する電力供給を遮断する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部２５は、選定したオプション装置に対応するスイッチをオフさせるとともに、選定したオプション装置を除くオプション装置に対応するスイッチをオンさせる。これにより、受電側の消費電力が給電された電力（第１の電力）を超えないように制限されることとなる。

なお、ステップＳ８の動作において、合計消費電力値が供給電力上限値以下である場合には、制御部２５が取得した消費電力値が供給電力値以下であるオプション装置の全てに対して電力供給が行われる。

また、ステップＳ９の動作において、複数のオプション装置が選定された場合、制御部２５は、選定した複数のオプション装置のそれぞれを示す情報の一覧を表示部２６に表示させることにしてもよい。この場合、制御部２５は、その一覧から操作部２８を通じて指定した情報に対応するオプション装置への電力供給を遮断する。

また、データ１００は、識別情報毎に、電力供給についての優先度を含むことにしてもよい。この場合、ステップＳ９の動作において、制御部２５は優先度の低い順にオプション装置を選定する。

上記のような動作を追加すると、合計消費電力値が供給電力上限値を超える場合に重要なオプション装置への電力供給を優先して行うことが可能となる。

なお、第２の電力の値、およびデータ１００で識別情報に対応させる値は、消費電力値そのものに限定されず、例えば、消費電力値に所定の正数を乗じた値とすることにしてもよい。この場合、オプション装置への電力供給がより厳しく制限されるため、受電側の消費電力は、より確実に第１の電力以下となる。

また、ユーザがデータ１００を作成できることにしてもよい。この場合、制御部２５は、ステップＳ３の動作後、ＩＰ電話機２１に接続されたオプション装置それぞれの消費電力値および上述した優先度のキー入力を操作部２８で受け付ける。そして、制御部２５は、入力された消費電力値および優先度を識別情報に対応させて記憶部２７に格納する。ユーザがデータ１００を作成できるようになると、データ１００を更新することが可能となる。

また、ＩＰ電話機２１が、ＡＣ／ＤＣアダプタを用いて電力供給を受けられるものである場合、制御部２５は、ステップＳ５およびステップＳ８の動作において供給電力上限値を超えていると判定したときにＡＣ／ＤＣアダプタの接続を要求する旨を表示部２６に表示させることにしてもよい。

ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されると、制御部２５は、ＩＰ電話機２１がＡＣ／ＤＣアダプタを介して電力供給を受けられるように電源部２４を制御する。この場合、供給電力上限値が増加するため、ＩＰ電話機２１は、自身に対する給電停止を防ぐとともに、より多くのオプション装置に対して電力供給を行うことが可能となる。

なお、ＡＣ／ＤＣアダプタとは、ＤＣ電源で動作する装置をＡＣ電源からでも動作できるようにするための装置である。

本実施形態では、受電装置の一つであるＩＰ電話機は、自身に接続されているオプション装置の消費電力値を把握して、ＩＰ電話機からオプション装置に供給される電力が給電ハブ１０から給電される電力（第１の電力）を超えないようにオプション装置への電力供給を制限する。これにより、ＩＰ電話機は、オプション装置への電力供給を制限することで、自身に対する給電停止を防ぐことができるため、安定した動作を行うことが可能となる。

本実施形態の給電システムの一構成例を示すブロック図である。 記憶部に格納されるデータの一例を示す概略図である。 本実施形態の給電システムの動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 給電ハブ
１１ 給電部
２１〜２３ ＩＰ電話機
２４ 電源部
２５ 制御部
２６ 表示部
２７ 記憶部
２８ 操作部
３１〜３４ オプション装置
４１〜４４ スイッチ
５１〜５３ ＬＡＮケーブル
１００ データ

Claims (8)

1. １台以上のオプション装置が接続可能な受電装置であって、
   予め定められた第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給する電源部と、
   前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限する制御部と、
   を有することを特徴とする受電装置。
2. 請求項１に記載の受電装置において、
   前記第２の電力の値は、自身の消費電力値であることを特徴とする受電装置。
3. 請求項２に記載の受電装置において、
   前記オプション装置のそれぞれについて、消費電力値が前記オプション装置を識別するための識別情報に対応付けて格納されている記憶部をさらに有し、
   前記制御部は、前記第１の電力が前記給電装置から前記電源部に受電すると、予め定められた第３の電力を前記電源部より前記オプション装置に供給させ、その後、該オプション装置より前記識別情報を受信すると、該識別情報に対応する消費電力値を前記記憶部より取得して、該消費電力値が前記供給電力上限値を超える場合には、前記スイッチ部を制御して、該オプション装置に対する電力供給を遮断する、ことを、接続されている前記オプション装置に対して順次行い、これらの動作を接続されている全ての前記オプション装置に対して行った後には、取得した消費電力値が前記供給電力上限値以下であるオプション装置について、該消費電力値の合計である合計消費電力値を算出し、該合計消費電力値が前記供給電力上限値を超える場合には、前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に対する電力供給を遮断する、ことを特徴とする受電装置。
4. 請求項３に記載の受電装置において、
   前記制御部は、取得した消費電力値が供給電力値以下であるオプション装置の数が複数台であり、該複数のオプション装置について算出した前記合計消費電力値が前記供給電力上限値を超える場合、前記複数のオプション装置から１台以上のオプション装置を選定し、前記スイッチ部を制御して、選定したオプション装置に対する電力供給を遮断する、ことを特徴とする受電装置。
5. 請求項４に記載の受電装置において、
   複数のキーを備える操作部と、
   表示部と、を有し、
   前記制御部は、複数のオプション装置を選定した場合、該複数のオプション装置をそれぞれ示す情報の一覧を前記表示部に表示させ、該一覧から前記情報が前記操作部を通じて指定されると、前記スイッチ部を制御して、指定された情報に対応するオプション装置に対する電力供給を遮断する、ことを特徴とする受電装置。
6. 請求項４に記載の受電装置において、
   前記記憶部には、前記識別情報毎に、電力供給についての優先度が格納され、
   前記制御部は、前記複数のオプション装置から前記優先度の低い順に選定したオプション装置に対する電力供給を遮断する、ことを特徴とする受電装置。
7. １台以上のオプション装置が接続可能な受電装置と、
   前記受電装置に対して予め定められた第１の電力を給電する給電装置と、を有し、
   前記受電装置は、
   前記第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給する電源部と、
   前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限する制御部と、を有することを特徴とする給電システム。
8. １台以上のオプション装置が接続可能な受電装置で行われる電源管理方法であって、
   予め定められた第１の電力を給電装置から受電し、接続されている前記オプション装置に対して、該第１の電力の一部を、スイッチ部を通じて供給するステップと、
   前記スイッチ部を制御して、接続されている前記オプション装置に供給される電力の値を、前記第１の電力の値から予め定められた第２の電力の値を減じた供給電力上限値以下に制限するステップと、を含むことを特徴とする電源管理方法。

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