JP2009088833A

JP2009088833A - 給電ハブ装置及びｉｐ電話機

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Publication number: JP2009088833A
Application number: JP2007254091A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kawano; 圭司川野
Original assignee: Saxa Inc
Current assignee: Saxa Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP4957488B2

Abstract

【課題】ＰｏＥ給電機能を有するハブ及びそれに接続可能なＩＰ電話機を有するＩＰ電話システムにおいて、夜間や休日等の通話を可能にしつつ消費電力を低減する。
【解決手段】給電ハブ２は夜間や休日等に低消費モードに設定されると、ＰｏＥ給電回路２２はＩＰ電話機１に対し、間欠的に短時間の給電を行う。ＩＰ電話機１では、給電電流による電荷を電力蓄積回路１４のコンデンサ１４ｂに蓄積する。給電停止期間中のオフフックによりスイッチＳＷ２がオンになると、コンデンサ１４ｂに蓄積された電荷によりＰＨＹ周辺回路１３を動作させ、給電ハブ２との間のリンクを確立する。以後は給電ハブ２から給電を行い、ＩＰ電話回路１２を起動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）電話機に対する通信機能及び給電機能を有する給電ハブ装置、及びそれに接続可能なＩＰ電話機に関し、さらに詳しくは、夜間や休日等における消費電力を削減しつつ通話を可能にした給電ハブ装置及びＩＰ電話機に関する。

給電ハブよりＬＡＮ（Local Area Network）配線を用いてデータ及び電力を、給電ハブから受電端末であるＩＰ電話機へ伝送するＩＰ電話システムが、下記特許文献１に開示されている。

このＩＰ電話システムは、給電管理サーバと、給電ハブと、ＩＰ電話機とからなり、給電ハブのポートとＩＰ電話機とはＬＡＮケーブルにより接続され、給電ハブと給電管理サーバとは、ＬＡＮインタフェースにより接続される。

給電ハブは、ハブ機能に加えて、ポートに接続されたＩＰ電話機に対するＰｏＥ（Power over Ethernet（登録商標））給電機能を備えている。ＰｏＥ給電は、ＬＡＮケーブルを用いて直流電力を供給するものである。

給電管理サーバは、給電ハブにＬＡＮケーブルで接続されたＩＰ電話機に対する給電を管理する。例えば夜間や休日等には給電を中止することにより、消費電力を低減している。

しかしながら、上記のＩＰ電話システムでは、夜間や休日等にはＩＰ電話機を使用することができないという問題がある。

特開２００６−１９７１０４号公報

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有する給電ハブ装置及びそれに接続可能なＩＰ電話機を有するＩＰ電話システムにおいて、夜間や休日等の通話を可能にしつつ消費電力を低減することである。

請求項１の発明は、ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有する給電ハブ装置であって、連続的に給電を行う通常モードと、間欠的に給電を行う低消費モードとを切り替える給電モード切替手段を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の給電ハブ装置において、前記給電モード切替手段は、前記低消費モードで動作中に前記ＩＰ電話機から接続要求信号を受信したとき、前記低消費モードから通常モードに切り替えることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１記載の給電ハブ装置において、前記給電モード切替手段は、前記給電ハブ装置に対する通信機能を有するサーバからの指示信号に基づいて、前記通常モードと低消費モードとを切り替えることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の給電ハブ装置において、前記給電モード切替手段は、前記低消費モードで動作中に前記サーバから前記ＩＰ電話機に対する着信要求に基づく指示信号を受けたとき、前記低消費モードから通常モードに切り替えることを特徴とする。
請求項５の発明は、ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有するとともに、連続的に給電を行う通常モードと、間欠的に給電を行う低消費モードとを切り替える給電モード切替手段を有する給電ハブ装置に接続可能なＩＰ電話機であって、前記低消費モードで間欠的に給電される電力を蓄積する電力蓄積手段を有することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５記載のＩＰ電話機において、前記低消費モードの給電停止中にオフフック操作があったとき、前記電力蓄積手段に蓄積されている電力を用いて、前記給電ハブ装置へ接続要求信号を送信することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項５記載のＩＰ電話機において、前記低消費モードの給電中にオフフック操作があったとき、前記給電ハブ装置へ通話開始メッセージを送信することを特徴とする。

本発明によれば、ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有する給電ハブ装置及びそれに接続可能なＩＰ電話機を有するＩＰ電話システムにおいて、夜間や休日等の通話を可能にしつつ消費電力を低減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態のＩＰ電話システムは、ＩＰ電話機１と、給電ハブ２と、ＳＩＰ（Session
Initiation Protocol）サーバ３とを有する。ＩＰ電話機１と給電ハブ２とは、互いのポートがＬＡＮケーブル４により接続されている。給電ハブ２とＳＩＰサーバ３とはＬＡＮインタフェースにより接続されている。

給電ハブ２は制御装置２１及びＰｏＥ給電回路２２を有する。制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、ＩＰ電話機１及びＳＩＰサーバ３との間のデータの送受信、及びＰｏＥ給電回路２２の制御を行う。ＰｏＥ給電回路２２は制御装置２１の制御に従ってＩＰ電話機１に給電したり、給電を停止したりする。

ＩＰ電話機１は、ＰｏＥ受電回路１１、ＩＰ電話回路１２、ＰＨＹ周辺回路１３、電力蓄積回路１４、フックスイッチ１５、スピーカボタン１６、第１のスイッチＳＷ１、及び第２のスイッチＳＷ２を備えている。

ＰｏＥ受電回路１１はＰｏＥ給電回路２２から供給される電圧をＩＰ電話機１の内部回路に適した電圧に変換して出力する。ＩＰ電話回路１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、音声処理回路等からなる。ＰＨＹ周辺回路１３は物理層を終端する機能を有する。また、給電ハブ２の制御装置２１へリンクパルス（接続要求信号）を送出してリンクを確立する手順を実行する。電力蓄積回路１４は、ＰｏＥ受電回路１１の出力側にアノードが接続されたダイオード１４ａと、そのカソードとグランド間に接続されたコンデンサ１４ｂとからなり、ＰｏＥ給電回路２２が低消費モード（詳細は後述する）で動作しているときのＰｏＥ受電回路１１の出力電流による電荷をコンデンサで保持することにより、電力を蓄積する。

電力蓄積回路１４の出力側と、ＩＰ電話回路１２及びＰＨＹ周辺回路１３の入力側との間には、それぞれ第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２が接続されている。これらのスイッチは、ＰｏＥ受電回路１１が給電され、動作しているときはオン（ON）とされ、ＰｏＥ受電回路１１が給電されず、動作していないときはオフ（OFF）にされる。また、第２のスイッチＳＷ２は、フックスイッチ１５又はスピーカボタン１６が押下されたときオンになる。

ＳＩＰサーバ３は、ＳＩＰの手順を用いて、給電ハブ２を介してＩＰ電話機１との間で、通話のための各種データの送受信を行う機能を持っている。また、給電ハブ２に対し、ＩＰ電話機１に対する給電の開始や停止を指令するためのメッセージを送信し、それに対する応答を受信する機能を持っている。ここでは、ＳＩＰサーバ３は、昼間はＰｏＥ給電回路２２が通常モードで動作し、夜間は低消費モードで動作するように管理する。ここで、通常モードとはＰｏＥ給電回路２２がＰｏＥ受電回路１１に対して連続的に給電を行うモードであり、低消費モードとは間欠的に給電を行うモードである。

以上の構成を備えたＩＰ電話システムの動作について、［１］低消費モードの給電停止期間にオフフックされた場合、［２］低消費モードの給電期間にオフフックされた場合、［３］低消費モードの給電停止期間に着信要求があった場合、［４］低消費モードの給電期間に着信要求があった場合の順に説明する。

図２は上記［１］の場合のシーケンス図である。
ＳＩＰサーバ３は、所定の時刻（例えば午後８時）になると、給電ハブ２を介して、ＩＰ電話機１に対し、低消費モード要求メッセージを送信する（手順Ｓ１）。このメッセージは、給電ハブ２の制御装置２１を通してＩＰ電話機１のＰＨＹ周辺回路１３へ送られ、ここからＩＰ電話回路１２へ送られる。

ＩＰ電話回路１２は、低消費モード要求メッセージを受信すると、内部のＲＡＭに記憶されているデータを不揮発性メモリ（図示せず）にセーブした後に低消費モード了承メッセージ（ＡＣＫ）を生成し、給電ハブ２を介して、ＳＩＰサーバ３へ送信する（手順Ｓ２）。

ＳＩＰサーバ３は、低消費モード了承メッセージを受信すると、給電ハブ２に対して、給電停止要求メッセージを送信する（手順Ｓ３）。給電ハブ２では、制御装置２１が給電停止要求メッセージを認識し、ＰｏＥ給電回路２２の動作を停止させる。これにより、ＰｏＥ給電回路２２による給電は停止され（手順Ｓ４）、ＩＰ電話機１のＰｏＥ受電回路１１による受電も停止となる（手順Ｓ５）。ＰｏＥ受電回路１１の動作が停止することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオフになる。

給電ハブ２の制御装置２１は、給電停止からｎ時間（例えば４時間）経過したことを内蔵するタイマにより検知すると、ＰｏＥ給電回路２２の動作を開始させる（手順Ｓ６）。

この結果、ＰｏＥ給電回路２２からＰｏＥ受電回路１１に給電され、ＰｏＥ受電回路１１の出力電流が電力蓄積回路１４のダイオード１４ａを通ってコンデンサ１４ｂに流れる。また、ＰｏＥ受電回路１１が動作を開始することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオンになる。このため、コンデンサ１４ｂに電荷が蓄積されるとともに、ＩＰ電話回路１２、ＰＨＹ周辺回路１３が動作を開始する。このとき、ＩＰ電話回路１２では、ＣＰＵ、ＲＯＭなど、最小限の回路のみ動作する省エネモードとなっている。

ＰＨＹ周辺回路１３はリンクパルスを生成して、給電ハブ２の制御装置２１へ送信し、制御装置２１との間でリンクを確立する。リンクが確立されると、制御装置２１は、補助給電中であることを表すメッセージ（以下、補助給電メッセージと言う）を生成し、ＰＨＹ周辺回路１３へ送信する。この補助給電メッセージはＩＰ電話回路１２へ送られる（手順Ｓ７）。ＩＰ電話回路１２は、補助給電メッセージを受信すると、省エネモードを維持する。

給電ハブ２内の制御装置２１は、補助給電メッセージの送出からｘ秒（例えば１０秒）経過したことを内蔵するタイマにより検知すると、ＰｏＥ給電回路２２の動作を停止させる。これにより、ＰｏＥ給電回路２２による給電は停止となり（手順Ｓ８）、ＩＰ電話機１のＰｏＥ受電回路１１による受電も停止となる（手順Ｓ９）。ＰｏＥ受電回路１１の動作が停止することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオフになる。

ここで、手順Ｓ８、Ｓ９は、それぞれ手順４、Ｓ５と同じである。つまり、低消費モードではｎ時間の給電停止状態とｘ秒間の給電状態とを交互に繰り返す間欠給電動作を行う。

以後の手順Ｓ１０〜Ｓ１３を実行し、ＩＰ電話機１が受電停止状態のとき、ユーザがフックスイッチ１５を押下すると、第２のスイッチＳＷ２がオンになるため（手順Ｓ１４）、電力蓄積回路１４のコンデンサ１４ｂに保持されていた電荷が第２のスイッチＳＷ２を通って、ＰＨＹ周辺回路１３に流れる（手順Ｓ１５）。

ＰＨＹ周辺回路１３はリンクパルスを生成して、給電ハブ２の制御装置２１へ送信し（送信時間は１秒以内）、制御装置２１との間でリンクを確立する（手順Ｓ１６）。制御装置２１は、リンクパルスを検出すると（手順Ｓ１７）、ＰｏＥ給電回路２２を動作させる（手順Ｓ１８）。この結果、ＰｏＥ給電回路２２からＰｏＥ受電回路１１に給電され、ＰｏＥ受電回路１１が動作することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオンになり、ＩＰ電話回路１２、ＰＨＹ周辺回路１３に給電され、それらの回路が動作する。このとき、ＩＰ電話回路１２は省エネモードで動作している。

ＩＰ電話回路１２は、通話開始メッセージを生成して、給電ハブ２へ送信し（手順Ｓ１９）、その確認応答（ＡＣＫ）を受信することで、ＣＰＵ、ＲＯＭだけでなく、その他の回路に通電し、起動状態となる（手順Ｓ２０）。次いでＩＰ電話機１と、ＳＩＰサーバ３とは、給電ハブ２を経由して呼制御を行い（手順Ｓ２１）、続いて通話中となる（手順Ｓ２２）。手順Ｓ１８〜Ｓ２２まで２秒以内で実行することができる。

ＳＩＰサーバ３は、ＩＰ電話機１と、その通話相手先のＩＰ電話機（図示せず）との間の終話を確認すると（手順Ｓ２３）、給電ハブ２を介して、ＩＰ電話機１に対し、低消費モード要求メッセージを送信する（手順Ｓ２４）。以後の手順Ｓ２５〜Ｓ２８は手順Ｓ２〜Ｓ５と同じである。以後、給電ハブ２は、前述したｎ時間の給電停止とｘ秒の給電とを繰り返す。

手順Ｓ３を実行してからｙ時間（例えば１２時間）経過すると、ＳＩＰサーバ３は給電ハブ２に対して、給電開始要求メッセージを送信する（手順Ｓ２９）。給電ハブ２は、給電開始要求メッセージを受信すると、ＰｏＥ給電回路２２の動作を開始させる（手順Ｓ３０）。この結果、ＰｏＥ給電回路２２からＰｏＥ受電回路１１に給電され、ＰｏＥ受電回路１１が動作することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオンになり、ＩＰ電話回路１２、ＰＨＹ周辺回路１３に給電されるため、ＩＰ電話回路１２が起動状態となる（手順Ｓ３１）。

図３は上記［２］の場合のシーケンス図である。この図において、図２と同一の手順には図２と同じ参照符号を付した。
このシーケンスでは、手順Ｓ１０でｘ秒間の給電を行っているときに、ユーザによるフックスイッチ１５のオンフックがＩＰ電話回路１２内のＣＰＵにより検出される（手順Ｓ４１）。ＩＰ電話回路１２内のＣＰＵはオンフックの検出に基づいて、通話開始メッセージを生成し、給電ハブ２へ送信する（手順Ｓ４２）。

次の呼制御（手順Ｓ４３）から給電停止要求（手順Ｓ４８）に従ってＩＰ電話機１が受電停止状態となるまで（手順Ｓ５０）は、図２の手順Ｓ２１〜Ｓ２８と同じである。また、手順Ｓ５１〜Ｓ５４は手順Ｓ６〜Ｓ９と同じであり、手順Ｓ５５〜Ｓ５７は図２の手順Ｓ２９〜Ｓ３１と同じである。

図４は上記［３］の場合のシーケンス図である。この図において、図２と同一の手順には図２と同じ参照符号を付した。
このシーケンスでは、手順Ｓ１２、Ｓ１３によるｎ時間の給電停止状態の途中で、ＩＰ電話機１に対する着信要求がＳＩＰサーバ３に入力される。

ＳＩＰサーバ３はこの着信要求に基づいて給電ハブ２に対し、給電開始要求メッセージを送信する（手順Ｓ６１）。給電ハブ２は、給電開始要求メッセージを受信すると、ＰｏＥ給電回路２２の動作を開始させる（手順Ｓ６２）。この結果、ＰｏＥ給電回路２２からＰｏＥ受電回路１１に給電され、ＰｏＥ受電回路１１が動作することで、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２がオンになり、ＩＰ電話回路１２、ＰＨＹ周辺回路１３に給電されるため、それらの回路が動作する。

次いでＰＨＹ周辺回路１３と給電ハブ２の制御装置２１との間でリンクが確立されると、制御装置２１は通常起動メッセージを生成して、ＰＨＹ周辺回路１３へ送出する（手順Ｓ６３）。このメッセージはＰＨＹ周辺回路１３からＩＰ電話回路１２へ送られ、ＩＰ電話回路１２はそれを受け取り、内部の各回路に通電して起動状態となる（手順Ｓ６４）。

以後の手順Ｓ６５〜Ｓ７６は、給電開始メッセージを送出した後に通常起動メッセージを送出する手順（Ｓ７５）が追加されている点以外は
図２の手順Ｓ２１〜Ｓ３１と同じである。

図５は上記［４］の場合のシーケンス図である。この図において、図４と同一の手順には図４と同じ参照符号を付した。このシーケンスでは、手順Ｓ１０によるｘ秒の給電の途中で、ＩＰ電話機１に対する着信要求がＳＩＰサーバ３に入力される。

ＳＩＰサーバ３はこの着信要求に基づいて給電ハブ２に対し、給電開始要求メッセージを送信する（手順Ｓ６１）。給電ハブ２は、給電開始要求メッセージを受信すると、通常起動メッセージを生成して、ＰＨＹ周辺回路１３へ送出する（手順Ｓ６３）。このメッセージはＰＨＹ周辺回路１３からＩＰ電話回路１２へ送られ、ＩＰ電話回路１２はそれを受け取り、内部の各回路に通電して起動状態となる（手順Ｓ６４）。

つまり、図４の場合とは異なり、給電開始要求メッセージを受信した時点でＰＨＹ周辺回路１３及びＩＰ電話回路１２にはＰｏＥ受電回路１１から電力が供給され、それらの回路が動作しているため、図４の手順Ｓ６２を行うことなく、手順Ｓ６３を実行する。それ以外の手順は図４と同じである。

以上説明したように、本実施形態のＩＰ電話システムによれば、低消費モードに設定されているとき、給電ハブ２からＩＰ電話機１に間欠的に短時間の給電を行い、その給電電流による電荷をコンデンサに蓄積しておき、長時間の給電停止期間中にオフフックされた場合、コンデンサに蓄積された電荷により、ＩＰ電話機１のＰＨＹ周辺回路１２からリンクパルスを送信して給電ハブ２との間のリンクを確立し、以後は給電ハブ２から給電を行うので、リンクパルスの送信に必要な微量の電力を蓄積するだけ、夜間や休日等における通話が可能になる。

本発明の実施形態のＩＰ電話システムの構成を示す図である。本発明の実施形態のＩＰ電話システムにて低消費モードの給電停止期間にオフフックされた場合の動作を示すシーケンス図である。本発明の実施形態のＩＰ電話システムにて低消費モードの給電期間にオフフックされた場合の動作を示すシーケンス図である。本発明の実施形態のＩＰ電話システムにて低消費モードの給電停止期間に着信要求があった場合の動作を示すシーケンス図である。本発明の実施形態のＩＰ電話システムが低消費モードの給電期間に着信要求があった場合の動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

１・・・ＩＰ電話機、２・・・給電ハブ、３・・・ＳＩＰサーバ、１１・・・ＰｏＥ受電回路、１２・・・ＩＰ電話回路、１３・・・ＰＨＹ周辺回路、１４・・・電力蓄積回路、２１・・・制御装置、２２・・・ＰｏＥ給電回路。

Claims

ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有する給電ハブ装置であって、
連続的に給電を行う通常モードと、間欠的に給電を行う低消費モードとを切り替える給電モード切替手段を有することを特徴とする給電ハブ装置。
請求項１記載の給電ハブ装置において、
前記給電モード切替手段は、前記低消費モードで動作中に前記ＩＰ電話機から接続要求信号を受信したとき、前記低消費モードから通常モードに切り替えることを特徴とする給電ハブ装置。
請求項１記載の給電ハブ装置において、
前記給電モード切替手段は、前記給電ハブ装置に対する通信機能を有するサーバからの指示信号に基づいて、前記通常モードと低消費モードとを切り替えることを特徴とする給電ハブ装置。
請求項３記載の給電ハブ装置において、
前記給電モード切替手段は、前記低消費モードで動作中に前記サーバから前記ＩＰ電話機に対する着信要求に基づく指示信号を受けたとき、前記低消費モードから通常モードに切り替えることを特徴とする給電ハブ装置。
ＩＰ電話機に対する通信機能及び給電機能を有するとともに、連続的に給電を行う通常モードと、間欠的に給電を行う低消費モードとを切り替える給電モード切替手段を有する給電ハブ装置に接続可能なＩＰ電話機であって、
前記低消費モードで間欠的に給電される電力を蓄積する電力蓄積手段を有することを特徴とするＩＰ電話機。
請求項５記載のＩＰ電話機において、
前記低消費モードの給電停止中にオフフック操作があったとき、前記電力蓄積手段に蓄積されている電力を用いて、前記給電ハブ装置へ接続要求信号を送信することを特徴とするＩＰ電話機。
請求項５記載のＩＰ電話機において、
前記低消費モードの給電中にオフフック操作があったとき、前記給電ハブ装置へ通話開始メッセージを送信することを特徴とするＩＰ電話機。