JP2012249270A

JP2012249270A - 受電装置及び受電方法

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Publication number: JP2012249270A
Application number: JP2011122016A
Authority: JP
Inventors: Kanichi Yoshino; 寛一吉野
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: JP5748565B2

Abstract

【課題】本発明は、給電に用いることができる線路についての自由度が高い受電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】受電装置を加熱する加熱部と、受電装置の内部の温度を測定する測定部と、第１の線路を介して受電した電力を制御部に供給する第１の電源部と、第２の線路を介して受電した電力を加熱部に供給し、測定部が測定した測定温度が所定温度を超えると加熱部への電力の供給を終了する第２の電源部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、線路を介して給電装置から電力を受電する受電装置及び受電方法に関する。

従来、線路を介して給電装置から電力を受電する受電装置であって、受電装置を加熱するヒータ機能を有するものが知られている。ヒータ機能を有する受電装置として、例えば、ネットワークカメラが想定される。一般的にネットワークカメラは外部から受電した電力を用いて動作し、撮像した画像をネットワークを介してクライアントに送信する。ネットワークカメラは屋外に設置して用いられる場合もあるため、低温環境下であっても動作可能であることが望まれる。そこで、低温環境下ではヒータを用いてネットワークカメラ本体を加熱し、低温環境下でも動作可能な状態とするネットワークカメラが知られている。
また従来、イーサネット（登録商標）ケーブル等の通信線路を通じて電力を供給するためのシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格にて定められているＰｏＥ（ＰｏｗｅｒｏｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））がある。例えば、特許文献１には、受電装置がＰｏＥにより給電を受ける系統を２系統設けて、一方が給電を停止した場合に、他方に切替えることで電源供給に冗長性を持たせることが開示されている。

特開２００７−１４２７７４

今後、受電装置の機能の向上に伴い、受電装置の使用電力量が上昇していくことが予想される。例えばネットワークカメラの場合、撮像画像の高画質化が進むことで処理負荷が増大し、ネットワークカメラの使用電力量が上昇することが想定される。
しかし、受電装置本体及びヒータを動作させるための使用電力が上昇すると、単独の線路で供給することができる電力量に上限がある給電方法を用いることができなくなってしまう場合がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格にて定められているＰｏＥにおいては、単独の線路を通じて受電装置が受電することができる最大電力量は１２．９５Ｗと規定されている。従って、電力使用量が１２．９５Ｗを上回る受電装置については、通信に用いる通信線路のほかに、専用の電源敷設が必要となり設置工事が煩雑化する。
上記課題を鑑みて、本発明は、今後、受電装置の使用電力量が上昇した場合であっても専用の電源敷設を必要としない受電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、通信を行うための線路を介して給電装置から電力を受電する受電装置であって、第１の線路を介して受信した制御信号に応じて前記受電装置の動作を制御する制御手段と、前記受電装置を加熱する加熱手段と、前記受電装置の内部の温度を測定する測定手段と、前記給電装置から前記第１の線路を介して出力される第１の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第１の線路を介した第１の給電を開始させる第１の受電手段と、前記給電装置から第２の線路を介して出力される第２の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第２の線路を介した第２の給電を開始させる第２の受電手段と、前記第１の線路を介して受電した電力を前記制御手段に供給する第１の電源手段と、前記第２の線路を介して受電した電力を前記加熱手段に供給し、前記測定手段が測定した測定温度が第１の所定温度を超えると前記加熱手段への電力の供給を終了する第２の電源手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、受電装置の使用電力量が大きい場合であっても専用の電源敷設を必要としない受電装置を提供することができる。

実施例１における給電システムの構成を示す図。第２受電部１０４の構成を示す図。スイッチ１１０の構成を示す図。実施例１における給電開始から制御部１０６駆動までの動作を示すフロー図。実施例１におけるヒータ部１０９の駆動終了制御動作を示すフロー図。実施例１におけるヒータ部１０９の起動動作を示すフロー図。実施例１におけるＰＤ１０２内部の温度制御を説明するための図。実施例２における給電システムの構成を示す図。実施例２における給電開始から制御部１０６駆動までの動作を示すフロー図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（実施例１）
本実施例では、本発明をＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格にて定められているＰｏＥ、又は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｔ規格において規定のＰｏＥＰｌｕｓを用いた給電システムに適用した場合について説明する。

まず、本実施例における給電システムの構成を図１を用いて説明する。ＰＳＥ（ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）１０１は後述のＰＤ（ＰｏｗｅｒｅｄＤｖｉｃｅ）１０２に対して給電を行う給電装置である。ＰＳＥ１０１として、例えばＨＵＢ等のネットワーク機器を用いることができる。あるいは、ＨＵＢとＰＤ１０２とを接続するネットワーク上にＰＳＥ１０１を設けることとしてもよい。ＰＳＥ１０１は線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介して後述のＰＤ１０２に電力を給電する。線路は２本に限られず、ＰＳＥ１０１は複数の線路を用いてＰＤ１０２に対する給電を行うことができる。

ＰＤ１０２は、ＰＳＥ１０１から線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介して電力を受電する受電装置である。受電装置としては、例えばネットワークカメラが想定されるが、ＰＤ１０２を加熱するための加熱部を有する受電装置であればよく、特に限定しない。

線路１１３ａ及び線路１１３ｂは、ＰＳＥ１０１から給電される電力をＰＤ１０２へ伝送する。また線路１１３ａ及び線路１１３ｂは、ＰＤ１０２が線路１１３ａ又は線路１１３ｂによって接続された機器（不図示）と通信を行うための通信線として機能する。１１３ａ及び線路１１３ｂとして、例えば、ＰｏＥ又はＰｏＥＰｌｕｓに対応したイーサネット（登録商標）ケーブルを用いることができる。

本実施例において、線路１１３ａ及び線路１１３ｂはそれぞれ、信号やデータの送受信を行うために用いられる信号線の対（以下、「信号対」という）と、通信及びデータの送受信に使用されない予備の信号線の対（以下、「予備対」という）とを有する。ＰＳＥ１０１は、線路１１３ａ及び線路１１３ｂのそれぞれの予備対に電圧を印加して電力を伝送する。あるいはＰＳＥ１０１は、線路１１３ａ及び線路１１３ｂのそれぞれの信号対に電圧を印加して電力を伝送することとしてもよい。

また、本実施例では、線路１１３ａおよび線路１１３ｂはそれぞれ１本のケーブルを用いる場合について説明するが、線路１１３ａとして複数のケーブルを用い、又は、線路１１３ｂとして複数のケーブルを用いてもよい。

第１受電部１０３は、ＰＳＥ１０１から出力される第１の検出用信号に対して所定の応答を行うことによりＰＳＥ１０１に給電を開始させる。本実施例において第１受電部１０３は、ＰＳＥ１０１から線路１１３ａを介して出力される第１の検出用信号に対して所定の応答を行うための検出抵抗を有する。本実施例においては、検出抵抗として２５ＫΩの抵抗が用いられるものとする。ＰＳＥ１０１は線路１０３ａを介してＰＤ１０２が接続されると、検出用信号として２．８Ｖから１０Ｖの範囲で電位差が１Ｖ以上である２種類の電圧を線路１０３ａに印加する。第１受電部１０３は、２５ＫΩの検出抵抗を有しているため、線路１１３ａには２５ＫΩに対応する電流が流れる。ＰＳＥ１０１は線路１１３ａに２５ＫΩに対応する電流値の電流が流れたことを検出すると、線路１１３ａを介して接続された機器がＰｏＥに対応した機器であることを検出する。

また、第１受電部１０３はＰＳＥ１０１から線路１１３ａを介して受電する電力量の切替えを行う。本実施例において第１受電部１０３は、ＰＳＥ１０１が出力する分類用信号に対して応答を行うための分類抵抗を複数有する。第１受電部１０３は、要求する電力量に応じて線路１１３ａと接続する分類抵抗の本数を変化させる。第１受電部１０２は、線路１１３分類抵抗の本数に応じて、ＰＳＥ１０１から出力される分類用信号に対して応答を行うための抵抗の抵抗値を変化させることができる。本実施例において、ＰＳＥ１０１はＰＤ１０２を検出した後、分類用信号として１５．５Ｖから２０．５Ｖの範囲の電圧を印加する。すると、線路１１３ａには接続された分類抵抗の本数に応じた抵抗値に対応する電流が流れる。ＰＳＥ１０１は線路１１３ａに流れる電流を検出し、検出した電流の値に応じてＰＤ１０２に給電する電力量を決定する。ＰＳＥ１０１は給電する電力量を決定するとＰＤ１０２に対する給電を開始する。受電する電力量を切替える必要がない場合、第１受電部１０３は分類抵抗を１種類だけ有し、給電装置から常に所定の電力量の供給を受けることとしてもよい。

ＰＳＥ１０１が給電する電力量を決定する方法は上記の態様に限られない。例えば、ＰＳＥ１０１に接続された複数のＰＤ１０２について、各ＰＤ１０２に給電すべき電力量を管理する管理装置を設けてもよい。管理装置は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＢに規定のＬＬＤＰ（ＬｉｎｋＬａｙｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）に基づいた通信方法を用いることができる。ＬＬＤＰでは、管理装置が定期的にクライアントの管理情報をマルチキャストする。管理情報としては機器の識別情報、ポートの識別情報、有効期間に加えて各ポートの電力量についての情報が含まれる。ＰＳＥ１０１は管理装置から受信した管理情報に基づいて、各ポートに給電する電力の電力量を決定する。

第２受電部１０４は、ＰＳＥ１０１から出力される第２の検出用信号に対して所定の応答を行うことによりＰＳＥ１０１に給電を開始させる。本実施例において第２受電部１０４は、図２に示すように、ＰＳＥ１０１からの第２の検出用信号に対して所定の応答を行うための検出抵抗２０２を有する。また、第２受電部１０４はＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して受電する電力量の切替えを行うための分類抵抗２０４を有する。

第２受電部１０４の構成例を図２に示す。検出抵抗２０２は、ＰＳＥ１０１がＰＤ１０２を検出するために用いられる検出抵抗である。本実施例においては、検出抵抗２０２として２５ＫΩの抵抗が用いられるものとする。検出抵抗２０２は、第１受電部が有する検出抵抗と同様にして、第２の検出用信号に対して所定の応答を行う。

スイッチ２０１は、検出抵抗２０２を線路１１３ｂに接続させるか否かを、後述のヒータ制御部１０８の制御に応じて切替えるスイッチである。分類抵抗２０４ａから分類抵抗２０４ｎは、ＰＤ１０２がＰＳＥ１０１に対して要求する電力を示すために用いられる分類抵抗である。本実施例では、第２受電部１０４は分類抵抗を８本有するものとする。第２受電部１０４が有する分類抵抗２０４の数はこれに限られず、任意の数とすることができる。また、本実施例では、より多くの分類抵抗を線路１１３ｂに接続した場合に、より大きな電力供給をＰＳＥ１０１に対して要求するものとする。

スイッチ２０３はＰＤ１０２が要求する電力量に応じて線路１１３ｂと接続する分類抵抗２０４を、後述のヒータ制御部１０８の制御に応じて切替えるスイッチである。第２受電部１０４は、線路１１３と接続する分類抵抗２０４の本数を切り替えることにより、ＰＳＥ１０１から給電を受ける電力量を切替えることができる。

第１電源部１０５は、第１の受電部が線路１１３ａを介して受電した電力を所定の後述の制御部１０６に供給する。また、第１電源部１０５は、線路１１３ａから受電した電圧を所定の電圧に変換する。

制御部１０６は、線路１１３ａを介して受信した制御信号に応じてＰＤ１０２の動作を制御する。ＰＤ１０２がネットワークカメラである場合、制御信号には、例えばＰＳＥ１０１あるいはＰＳＥ１０１に接続されたクライアント装置から送信されるカメラの撮像方向やズーム等を変更するための指示等が該当する。制御信号の内容はこれに限られず任意のものとすることができる。

第２電源部１０７は、線路１１３ｂを介して受電した電力を後述のヒータ部１０９に供給する。また、第２電源部１０７は、線路１１３ｂから受電した電圧を所定の電圧に変換する。

ヒータ部１０９は、第２電源部から供給された電力を用いてＰＤ１０２を加熱する。ヒータ部１０９がＰＤ１０２を加熱することにより、ＰＤ１０２が低温環境下にある場合であっても、制御部１０６などのＰＤ１０２を構成する各構成を正常に動作させることができる。

測定部１１２は、ＰＤ１０２内部の温度を測定する。測定部１１２として、例えば温度センサを用いることができる。測定部１１２は測定した温度を後述のヒータ制御部１０８に出力する。

ヒータ制御部１０８は、測定部１１２の測定結果に基づいてヒータ部１０９の制御を行う。ヒータ制御部１０８は、測定部１１２が測定した温度が所定の温度であるＴ２以上となった場合にはヒータ部１０９の駆動を終了させ、ヒータ部１０９への給電を終了する。また、ヒータ制御部１０８は測定部１１２が測定した測定温度が所定の温度であるＴ３（Ｔ３はＴ２より低い）以下となった場合に、ヒータ部１０９を再び駆動させて、ヒータ部１０９への給電を再開させる。

また、ヒータ制御部１０８は第１受電部１０３に対し、第１受電部１０３が有する検出抵抗を線路１１３ａに接続させ、あるいは、線路１１３ａから切断させる制御を行う。さらにヒータ制御部１０８は第１受電部１０３に対し、第１受電部１０３が有する分類抵抗のうち、線路１１３ａに接続させる分類抵抗の数を指定する。

同様に、ヒータ制御部１０８は第２受電部１０４に対し、第２受電部１０４が有する検出抵抗２０２を線路１１３ｂに接続させ、あるいは、線路１１３ｂから切断させる制御をスイッチ２０１に対して行う。さらに、ヒータ制御部１０８は第２受電部１０４に対し、第２受電部１０４が有する分類抵抗２０４を線路１１３ｂに接続させる本数を指示する。

スイッチ１１０はヒータ制御部１０８に電力を供給する電源の切替えを行う。スイッチ１１０の構成を図３に示す。スイッチ１１０は第１電源部１０５と第２電源部１０７とに接続される。スイッチ１１０において、第１電源部１０５は定電圧ダイオード３０１に接続され、第２電源部１０７は定電圧ダイオード３０２に接続される。ここで、図３に示したスイッチ１１０の回路図は、定電圧ダイオード３０１及び定電圧ダイオード３０２をカソードコモンとしたダイオードオアの回路である。スイッチ１１０の回路は、第１電源部から出力される電圧Ｖ１と第２電源部から出力される電圧Ｖ２はＶ１＞Ｖ２となるように構成される。スイッチ１１０はダイオードを使用しないで第１電源部１０５からの供給電圧により電源経路を切り替える半導体スイッチを用いてもよい。スイッチ１１０の動作については、図４を用いて後述する。

表示部１１１はヒータ制御部１０８に接続され、ヒータ部１０９が加熱を開始してから所定時間経過しても所定の温度Ｔ１に達しない場合にはエラー表示を行う。ここで、所定温度Ｔ１は制御部１０６が正常に動作するために必要なＰＤ１０２の内部温度である。表示手段として、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ライトを用いることができる。加熱開始から所定時間経過しても測定部１１２が測定した測定温度がＴ１の温度に達しない場合には、ＬＥＤライトを点灯させることにより、ユーザにエラーを通知することができる。

次に、ＰＤ１０２の動作について図４乃至図６を用いて説明する。まず、ＰＤ１０２の電源投入時の動作フローについて図４を用いて説明する。ＰＳＥ１０１に線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介してＰＤ１０２を接続した状態で、ＰＳＥ１０１を起動するとＰＤ１０２への給電処理が開始される（Ｓ４０１）。あるいは、既に起動状態となっているＰＳＥ１０１に線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介してＰＤ１０２を接続する場合にも同様に給電処理が開始される。

ここで、ステップＳ４０１における給電処理について説明する。初期状態において、第１受電部１０３内の検出抵抗はスイッチにより線路１１３ａから切り離された状態とされる。また、初期状態において、第２受電部１０４内の検出抵抗２０２はスイッチ２０１によって線路１１３ｂに接続された状態とされる。

ＰＳＥ１０１は、起動状態において線路１１３ａ及び線路１１３ｂに周期的にそれぞれ検出用信号として所定の電圧を印加する。ここで、線路１１３ａは初期状態において検出抵抗が切り離された状態となっており、第１受電部１０３は線路１１３ａを介して出力された第１の検出用信号に対して上述の所定の応答を行わない。従ってＰＳＥ１０１は、線路１１３ａを介してＰＤ１０２が接続されていることを検出することができないので、給電は開始されない。一方、線路１１３ｂは初期状態において、検出抵抗２０２が接続されている。従って、第２受電部１０４は、ＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して出力された第２の検出用信号に対して上述の所定の応答を行う。

ＰＳＥ１０１は、第２受電部１０４から所定の応答がなされると、次に分類用信号として所定の電圧を線路１１３ｂに印加して出力する。第２受電部１０４は、スイッチ２０３によって線路１１３ｂに接続されている分類抵抗２０４によって、当該分類用信号に所定の応答を行う。ＰＳＥ１０１は、第２受電部１０４の応答に応じて、線路１１３ｂを介してＰＤ１０２に給電する電力を決定し、給電を開始する。

ここで、初期状態においては、第２受電部１０４は、ＰＳＥ１０１が給電することができる電力量のうち最大の電力量で給電を行わせるため、８本全ての分類抵抗を線路１１３ｂにつないでおく。これにより、ヒータ部１０９による加熱を迅速に行わせることができる。

ＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して給電が開始されると、第２受電部１０４を介して第２電源部１０７が起動する。第２電源部１０７は、ヒータ部１０９及びヒータ制御部１０８に電力を供給し、ヒータ部１０９及びヒータ制御部１０８を起動させる（Ｓ４０２）。この時、第１電源部１０５から電力は供給されず、第２の電源部１０７のみから電力が供給されるので、スイッチ１１０において、第２電源部１０７から供給される電力がヒータ制御部１０８に供給される。

続いて、ヒータ制御部１０８は測定部１１２が測定した測定温度を取得する（Ｓ４０３）。そして、ヒータ制御部１０８は取得した測定温度Ｔが駆動部１０６を駆動可能な所定温度であるＴ１より高いか判定する（Ｓ４０４）。

測定温度Ｔが温度Ｔ１以上となると（Ｓ４０４でＹｅｓの場合）、ヒータ制御部１０８は第１受電部１０３が有する検出抵抗を線路１１３ａに接続させる。第１受電部１０３において検出抵抗が線路１１３ａに接続されると、第２受電部１０４の場合と同様にしてＰＳＥ１０１は線路１１３ａを介してＰＤ１０２が接続されていることを検出し、第２受電部１０４の分類抵抗の値に応じて給電する電力量を決定する。そしてＰＳＥ１０１は、線路１１３ａを介して給電を開始する。このようにして、ヒータ制御部１０８は、第１受電部１０３にＰＳＥ１０１から受電を開始させる（Ｓ４０５）。

ＰＳＥ１０１から線路１１３ａを介して給電が開始されると、第１受電部１０３を介して第１電源部１０５が起動する。第１電源部１０５はスイッチ１１０を介してヒータ制御部１０８に電力を供給する。スイッチ１１０には第１電源部１０５及び第２電源部１０７から電力が供給される。ここで、スイッチ１１０において、上述の通り、第１の電源部が出力する電圧Ｖ１と、第２の電源部が出力する電圧Ｖ２の間にＶ１＞Ｖ２の関係が成り立つように構成されている。従って、定電圧ダイオード３０１に接続された第１電源部１０５から供給される電力がヒータ制御部１０８に供給される。ヒータ部１０９には、第２電源部１０７から電力が供給される。

また、ＰＳＥ１０１から線路１１３ａを介して給電が開始されると、第１電源部１０５から制御部１０６にも電力が供給されカメラ本体が起動される。

測定温度ＴがＴ１未満である場合（Ｓ４０４でＮｏの場合）、ヒータ制御部１０８は所定時間待つ（Ｓ４０６）。そして、ヒータ制御部１０８はヒータ制御部１０８内に有するカウンタのカウント数Ｎを１つ増やす（Ｓ４０７）。ヒータ制御部１０８はカウンタがカウントした回数Ｎが所定回数Ｎ０以上であるか判断し（Ｓ４０８）、所定回数以上であればエラー処理を行う（Ｓ４０９）。エラー処理として、例えば表示手段１１１にエラー表示を行うことができる。これにより、ユーザは測定温度がＴ１よりも低いことを認識し、ユーザが温かい環境にいったんカメラをなじませてから、再度設置することが可能となる。一方、カウンタがカウントした回数が所定回数未満である場合には、ステップＳ４０３からステップＳ４０８の処理を繰り返す。

上記の例では、必ずヒータ部１０９を起動させることとしたが、ステップＳ４０１において給電が開始された後、測定部１１２が測定した測定温度がＴ２（Ｔ２はＴ１より高い）よりも高い場合には、ヒータ部１０９を起動させずにステップＳ４０５の処理を行ってもよい。すなわち、測定温度Ｔ２よりも高い場合には、第２受電部１０４の検出抵抗２０２を切り離し、第１受電部１０３の検出抵抗を接続すればよい。

上述のステップＳ４０３からステップＳ４０９の動作フローは、ヒータ制御部１０８がプロセッサ及びメモリを内蔵する形態では、ステップＳ４０３からステップＳ４０９に示される手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。このヒータ制御部１０８が内蔵するプロセッサは、コンピュータであり、ヒータ制御部１０８が内蔵するメモリから読み出したプログラムを実行する。ヒータ制御部１０８が内蔵するメモリは、このプロセッサが読み出すことができるようにこのプログラムを記録した記録媒体である。あるいは、ヒータ制御部１０８の動作はハードウェアにより実現されることとしてもよい。

次に、ヒータ部１０９を停止させる動作について図５を用いて説明する。ヒータ制御部１０８がプロセッサ及びメモリを内蔵する形態では、図５の処理フローは、各フローに示される手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。あるいは、ヒータ制御部１０８の動作はハードウェアにより実現されることとしてもよい。

ヒータ制御部１０８は、測定部１１２に一定時間ごとにＰＤ１０２内部の温度を測定させる（Ｓ５０１）。そして、ヒータ制御部１０８は測定部１１２が測定した測定温度Ｔを取得し、測定温度Ｔがヒータ部１０９の駆動を終了させるための所定温度Ｔ２を超えたか判断する（Ｓ５０２）。測定温度ＴがＴ２以下である場合（Ｓ５０２でＮｏの場合）には、ヒータ制御部１０８は、所定時間待った後（Ｓ５０３）ステップＳ５０１の処理からステップＳ５０２の処理を繰り返す。一方、測定温度ＴがＴ２を超えた場合（Ｓ５０２でＹｅｓの場合）、ヒータ制御部１０８は第２受電部１０４を停止させ、第２電源部１０７及びヒータ部１０９の動作を停止させる（Ｓ５０４）。

ヒータ部１０９の動作が停止されると、線路１１３ｂを介した消費電流が低下する。ＰＳＥ１０１は、消費電流が所定の値を下回ると線路１１３ｂを介した給電を停止する。ＰＳＥ１０１は周期的にＰＤ１０２を検出するための検出用信号を出力するので、検出抵抗２０２が接続されていると、検出用信号に対する応答がなされ、一旦停止された給電が再開されてしまう。そこで、ヒータ制御部１０８は、第２電源部１０７が停止すると、スイッチ２０１をＯＦＦにして検出抵抗２０２を線路１１３ｂから切り離す（Ｓ５０５）。第２電源部１０７がヒータ部１０９への電力の供給を終了した場合には、ＰＳＥ１０１から周期的に出力される検出信号に対して応答を行わないようにすることにより、給電の開始と終了が繰り返されることを防ぐことができる。

次に、一旦停止されたヒータ部１０９を再び動作させる場合の動作について図６を用いて説明する。ヒータ制御部１０８がプロセッサ及びメモリを内蔵する形態では、図６の処理フローは、各フローに示される手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。あるいは、ヒータ制御部１０８の動作はハードウェアによって実現されることとしてもよい。

ヒータ制御部１０８は、測定部１１２に一定時間ごとにＰＤ１０２内部の温度を測定させる（Ｓ６０１）。そして、ヒータ制御部１０８は、測定部１１２が測定した測定温度Ｔを取得して、制御部１０６を駆動可能な温度Ｔ１を下回っているか判断する（Ｓ６０２）。ステップＳ６０２において測定温度Ｔと比較を行う温度はＴ１よりも低い値としてもよい。制御部１０６が行う制御処理に半導体が用いられる場合、ステップＳ６０２の処理を行う時点では当該半導体は既に通電されているため、半導体自体が発熱することにより半導体の温度が上がっている。したがって、ＰＤ１０２の内部温度の測定値ＴがＴ１より低い温度であっても制御部１０６を駆動させることができる。

ヒータ制御部１０８は、測定温度ＴがＴ１を下回っている場合、第２受電部の検出抵抗２０２をスイッチ２０１により線路１１３ｂに接続させる。検出抵抗２０２が線路１１３ｂに接続されると、ＰＳＥ１０１から周期的に出力される検出用信号に対する所定の応答がなされ、給電される電力量が決定された後、線路１１３ｂを介して給電が再開される（Ｓ６０３）。本実施例では、ステップＳ６０３の電力量の決定に際し、第２受電部１０４内のスイッチ２０３は、ＰＳＥ１０１が給電可能な最大電力で給電を受けるために、全ての分類抵抗を線路１１３ｂに接続するものとする。ただし、ＰＤ１０２がＰＳＥ１０１から受電する電力量を選択できる場合、必ずしも最大電力を受電する必要はなく、いずれの電力量によって受電を行うかについては特に限定しない。

ヒータ制御部１０８は線路１１３ｂを介して給電が開始されると、第１受電部１０３を停止させる（Ｓ６０４）。この時、ヒータ制御部１０８の電源供給はＶ２＞Ｖ１（Ｖ１＝０Ｖ）となるため、スイッチ１１０において第２電源部１０７から供給される電力がヒータ制御部１０８に供給される。

ステップＳ６０４の処理が行われた後は、ヒータ制御部１０８は、図４を用いて説明したステップＳ４０３からステップＳ４０９の第１受電部起動処理を行う（Ｓ６０５）。

第１受電部起動処理が行われた後、ヒータ制御部１０８は、図５を用いて説明したステップＳ５０１からステップＳ５０５の処理を行い、測定温度Ｔがヒータ停止温度Ｔを超えた場合に第２受電部を停止させる（Ｓ６０６）。

ステップＳ６０２の処理において、測定温度ＴがＴ１より大きい場合、ヒータ制御部１０８は測定温度Ｔがヒータ再投入温度であるＴ３より高い温度であるか判断する（Ｓ６０７）。ここで、Ｔ３は制御部が駆動可能となる温度であるＴ１より高く、ヒータへの給電を終了させる温度であるＴ２よりも低い温度である。

測定温度Ｔがヒータ再投入温度Ｔ３より高い場合、ヒータ制御部１０８はステップＳ６０１の処理に戻る。一方、測定温度ＴがＴ３以下である場合、ヒータ制御部１０８はステップＳ６０８からステップＳ６１１において第２受電部１０４において受電を開始させる。そして、ヒータ制御部１０８は測定温度Ｔがヒータを停止させるための温度であるＴ２を超えるまでヒータ部１０９を駆動させる。

ここで、ステップＳ６０１の温度測定処理は一定時間ごとに行われる処理であるため、測定部１１２が測定を行ってからステップＳ６０６の処理が行われるまでの間に一定の時間が経過している。従って、ステップＳ６０６においてＴ≦Ｔ３と判断された時点において、必ずしもＴ＝Ｔ３ではない。Ｔの温度によって、測定温度を温度Ｔ２にするために必要な電力量が異なる。そこで、本実施例において、Ｔの温度に応じて、ＰＳＥ１０１から受電する電力量を切り替えてヒータ部１０９に供給する処理を行う。

ヒータ制御部１０８はヒータ部１０９を停止させる温度であるＴ２と、Ｔ≦Ｔ３となってから所定時間経過後の現在の温度であるＴとの温度差が、所定の閾値であるＴ４以下であるか判断する（Ｓ６０８）。ここで、所定時間とは、例えば、Ｔ≦Ｔ３となった時点から、その後最初に測定手段が温度を測定する時点までの時間を指す。これに限られず、所定時間は任意の時間とすることができる。

当該温度差が閾値Ｔ４より大きい場合（Ｓ６０８でＮｏの場合）、ヒータに大きな電力量を供給する必要があるため、ヒータ制御部１０８はスイッチ２０３を制御して、大きな電力量を受電するために分類抵抗８本全てを線路１１３ｂに接続させる（Ｓ６１０）。一方、温度差が閾値Ｔ４以下である場合は、ヒータ制御部１０８は、スイッチ２０３を制御して、８本の分類抵抗が線路１１３ｂに接続された場合よりも少ない電力量を受電するために、４本の分類抵抗を線路１１３ｂに接続させる（Ｓ６０９）。

選択する分類抵抗２０４の本数が決定されると、ヒータ制御部１０８は前述のように、検出抵抗２０２を線路１１３ｂに接続して第２受電部１０４を駆動させる（Ｓ６１１）。第２受電部１０４が駆動すると、ステップＳ６０９又はステップＳ６１０においてなされた設定に応じた電力量の給電が行われる。このようにすることで、ＰＳＥ１０１は第２受電部１０４に対して最大電力を供給する必要がなくなるため、複数ポートに対して給電する場合、他の給電ポートに対しての余裕度が上がる利点がある。なお、Ｔ２までの到達時間を短くする場合にはステップＳ６０８及びステップＳ６１０の処理を行うことなく、常に８本の分類抵抗を線路１１３ｂに接続さえ、最大電力を要求することとしてもよい。

その後、ヒータ制御部１０８は図５を用いて説明したステップＳ５０１からステップＳ５０５の処理を行い、測定温度Ｔがヒータ停止温度Ｔ２を超えた場合に第２受電部１０４を停止させる（Ｓ６０６）。

次に、本実施例を実施することにより実現されるＰＤ１０２内部の温度制御について図７を用いて説明する。図７の縦軸はＰＤ１０２内部の温度を、横軸は時間の経過を示す。

ＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して給電が開始されると、ＰＤ１０２のヒータ部１０９が起動され、ＰＤ１０２の内部温度が上昇する。ＰＤ１０２の内部温度が、制御部１０４を駆動させることができる温度であるＴ１を超えると、第１受電部１０３からも線路１１３ａを介して受電が開始される。第１受電部１０３が受電した電力は制御部１０４に供給される。制御部１０４に電力が供給されると、制御部１０４が有する半導体に通電され半導体自体が発熱するため、図７においてＰＤ１０２の内部温度が上昇する傾きが急になる。

続いて、ＰＤ１０２の内部温度が、ヒータ部１０９の駆動を停止させる温度であるＴ２に達すると、第２電源部１０７からヒータ部１０９への電力供給が停止され、ヒータ部１０９は駆動を停止する。続いて、第２受電部１０４により線路１１３ｂを介した受電が終了される。

ヒータ部１０９が駆動を停止した後、ＰＤ１０２の外気温の影響等により、ＰＤ１０２の内部温度がヒータ再投入温度であるＴ３以下となると、再度線路１１３ｂを介して受電が開始され、それに伴ってヒータ部１０９が駆動される。ヒータ部１０９が駆動を開始するとＰＤ１０２の内部温度は上昇し始め、再びＴ２に達するとヒータ部１０９の駆動が停止される。以降、同様にしてヒータ部１０９の駆動と停止が繰り返される。このようにして、ＰＤ１０２の内部温度を一定の範囲内の温度に保つことができ、低温環境下等においても安定的にＰＤ１０２を動作させることができる。

以上のようにして、本実施例では、第１の線路を介して受電した電力をＰＤ１０２の動作を制御するための制御部１０６に供給し、第２の線路を介して受電した電力をヒータ部１０９に供給する。本実施例のように複数の線路を用いて給電を行うことにより、例えばＰｏＥ給電のように、１つの線路によって給電することができる電力が限られている給電方法によっても、制御部１０６およびヒータ部１０９を駆動させるための電力を賄うことが可能となる。従って、受電装置の使用電力量が大きい場合であっても専用の電源敷設を必要とせずに受電装置の電力を賄うことができる。

例えば、制御部１０６のみであればＰｏＥ給電により駆動出来る場合でも、制御部１０６及びヒータ部１０９を駆動させるための電力をＰｏＥ給電で賄うことができない場合に本実施例を適用することができる。このような状況では、本実施例を実施しない場合、制御部１０６及びヒータ部１０９を駆動させるための専用の電源敷設がＬＡＮの敷設とは別に必要となり設置工事が煩雑化する。しかし、本実施例によれば複数のＰｏＥポートを用いてＰＤ１０２に給電するため、専用の電源を敷設する工事無しに、ＬＡＮ接続のみでＰＤ１０２を駆動させることができる。

また、本実施例によれば、測定部１１２が測定した温度が所定の温度を超えるとヒータ部１０９への電力の給電を終了することができる。従って、本実施例によればＰＤ１０２の内部温度を適切な温度に保つことができる。

さらに、本実施例によれば、測定部１１２が測定した温度が、制御部１０９が動作可能な温度を超えると、制御部１０９に電力を供給するために線路１１３ａを介して給電を開始させる。従って、本実施例によれば、制御部１０９を適切な温度で動作させることができる。

さらに本実施例では、ヒータ制御部１０８及びそれに接続された測定部１１２は、第１受電部１０３に対して給電が行われている場合は第１電源部１０３から電力の供給を受け、第１受電部１０３に対して給電が行われていない場合は、第２電源部１０４から電力の供給を受ける。このようにすることで、本実施例にかかる受電装置のように複数の線路を用いて受電を行う場合に、いずれか一方の線路を介した給電が行われていない場合であっても、ヒータ制御部１０８および測定部１１２は継続的に電力の供給を受けることができる。

（実施例２）
実施例２では、測定部１１２が測定する測定温度Ｔが制御部１０６を駆動させるための温度であるＴ１以下であっても、ＰＤ１０２がＰＳＥ１０１から線路１１３ａを介して電力を受電する例について説明する。実施例２にかかる給電システムの構成について図８を用いて説明する。実施例１において図１を用いて説明した給電システムの構成と同じ構成については、同じ符号を付して表し説明を省略する。

本実施例にかかるＰＤ１０２における第１受電部８０１は、測定部１１２が測定する測定温度が、制御部１０６を駆動させるための所定温度であるＴ１以下である場合にも、ＰＳＥ１０１から電力を受電する。

また、本実施例にかかるＰＤ１０３は、スイッチ８０２を有する。スイッチ８０２は第１電源部１０５と制御部１０６との間に設けられ、第１電源部１０５と制御部１０６とを接続したり切り離したりする。また、ヒータ制御部８０３は、スイッチ８０２を制御して制御部１０６への電力の供給を制御する。

次に、本実施例にかかるＰＤ１０２の動作について図９を用いて説明する。まず、ＰＳＥ１０１に線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介してＰＤ１０２を接続した状態で、ＰＳＥ１０１を起動するとＰＤ１０２への給電処理が開始される（Ｓ９０１）。あるいは、既に起動状態となっているＰＳＥ１０１に線路１１３ａ及び線路１１３ｂを介してＰＤ１０２を接続する場合にも同様に給電処理が開始される。

初期状態において、第１受電部１０３内の検出抵抗はスイッチにより線路１１３ａに接続された状態とされる。また、初期状態において、第２受電部１０４内の検出抵抗２０２もスイッチ２０１によって線路１１３ｂに接続された状態とされる。さらに、初期状態において、第１電源部１０５と制御部１０６とはスイッチ８０２によって切り離された状態とされ、第１電源部１０５から制御部１０６へ電力が供給されない状態とされる。

ＰＳＥ１０１は、起動状態において線路１１３ａ及び線路１１３ｂに周期的にそれぞれ検出用信号として所定の電圧を印加する。ここで、線路１１３ａは初期状態において検出抵抗が接続された状態となっているので、第１受電部１０３は線路１１３ａを介して出力された第１の検出用信号に対して上述の所定の応答を行う。従ってＰＳＥ１０１は、線路１１３ａを介してＰＤ１０２が接続されていることを検出し、第１受電部１０３の分類抵抗の値に応じて供給する電力量を決定した後、第１受電部１０３に対して電力の供給を開始する。第１受電部１０３が電力の受電を開始すると、それに伴って第１電源部１０３が起動する（Ｓ９０２）。

ここで、初期状態において第１電源部１０５と制御部１０６とはスイッチ８０２により切り離された状態にあるので、第１電源部１０３から制御部１０６に電力は供給されない。

また、線路１１３ｂは初期状態において、第２受電部１０４の検出抵抗２０２が接続されている。従って、第２受電部１０４は、ＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して出力された第２の検出用信号に対して上述の所定の応答を行う。従って、ＰＳＥ１０１は、第２受電部１０４の応答を検出すると、線路１１３ｂを介して第２受電部１０４に給電する電力を第２受電部１０４の分類抵抗の値に応じて決定し、給電を開始する。

ＰＳＥ１０１から線路１１３ｂを介して給電が開始されると、第２受電部１０４を介して電力の供給を受けた第２電源部１０７が起動する。第２電源部１０７は、ヒータ部１０９に電力を供給し、ヒータ部１０９を起動させる。

また、実施例１と同様に第１電源部１０５及び第２電源部１０７はスイッチ１１０に接続されており、第１電源部１０５から供給される電力が第２電源部１０７から供給される電力に優先してヒータ制御部８０３に供給される。

ヒータ制御部１０８は測定部１１２が測定した測定温度を取得する（Ｓ９０３）。そして、ヒータ制御部１０８が取得した測定温度Ｔが制御部１０６を駆動可能な温度Ｔ１より高いか判定する（Ｓ９０４）。

測定温度Ｔが温度Ｔ１を超えると（Ｓ９０４でＹｅｓの場合）、ヒータ制御部１０８はスイッチ８０２を制御して制御部１０６を第１電源部１０５に接続させる。制御部１０６が第１電源部１０５に接続されると、制御部１０６第１電源部１０５からの電力供給を受け、ＰＤ１０２の動作制御を開始する。

一方、測定温度Ｔが温度Ｔ２以下である場合（Ｓ９０４でＮｏの場合）、ヒータ制御部１０８は第２電源部１０７に給電が行われているか確認する（Ｓ９０７）。第２電源部１０７に給電が行われている場合（Ｓ９０７でＹｅｓの場合）、ステップＳ９０３の処理に戻る。
第２電源部１０７に給電が行われていない場合（Ｓ９０７でＮｏの場合）、ヒータ制御部８０３は表示部１１１にエラー表示を行わせる。エラー表示により、ユーザは１１３ｂを介して給電が為されていないことを知ることができる。

上述のステップＳ９０３からステップＳ９０８の動作フローは、ヒータ制御部１０８がプロセッサ及びメモリを内蔵する形態では、ステップＳ９０３からステップＳ９０８に示される手順をこのプロセッサに実行させるためのプログラムを示す。

図９に示した処理を行った後、ＰＤ１０２の内部温度がヒータ部１０９の駆動を終了させる所定温度であるＴ２に達した場合、ヒータ制御部１０８は、実施例１において図５を用いて説明した動作と同様の動作により、ヒータ部１０９の駆動を停止させることができる。また、ヒータ部１０９の駆動を終了させた後、再度ヒータ部１０９を駆動させる場合、ヒータ制御部１０８は、実施例１において図６を用いて説明した動作と同様の動作により、ヒータ部１０９を起動させることができる。ただし、本実施例においてはステップＳ６０４において、ヒータ制御部１０８は、第１受電部による受電を終了させるかわりにスイッチ８０２を切り、第１電源部１０５と制御部１０６とを切り離す。また、ステップＳ６０５の処理において、ヒータ制御部１０８は図９に示したステップＳ９０３からステップＳ９０８の処理を行う。

以上のようすれば、実施例１の場合と同様にして、受電装置の使用電力量が大きい場合であっても専用の電源敷設を必要とせずに受電装置の電力を賄うことができる。また、本実施例によればＰＤ１０２の内部温度を適切な温度に保つことができる。また、本実施例によれば、制御部１０９を適切な温度で動作させることができる。また、本実施例にかかる受電装置のように複数の線路を用いて受電を行う場合に、いずれか一方の線路を介した給電が行われていない場合であっても、ヒータ制御部１０８および測定部１１２は継続的に電力の供給を受けることができる。

（その他の実施例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０２ＰＤ
１１３線路
１０９ヒータ部
１１２測定部
１０３第１受電部
１０４第２受電部
１０５第１電源部
１０７第２電源部

Claims

通信を行うための線路を介して給電装置から電力を受電する受電装置であって、
第１の線路を介して受信した制御信号に応じて前記受電装置の動作を制御する制御手段と、
前記受電装置を加熱する加熱手段と、
前記受電装置の内部の温度を測定する測定手段と、
前記給電装置から前記第１の線路を介して出力される第１の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第１の線路を介した第１の給電を開始させる第１の受電手段と、
前記給電装置から第２の線路を介して出力される第２の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第２の線路を介した第２の給電を開始させる第２の受電手段と、
前記第１の線路を介して受電した電力を前記制御手段に供給する第１の電源手段と、
前記第２の線路を介して受電した電力を前記加熱手段に供給し、前記測定手段が測定した測定温度が第１の所定温度を超えると前記加熱手段への電力の供給を終了する第２の電源手段とを有することを特徴とする受電装置。
前記第１の受電手段は、前記測定温度が前記第１の所定温度以下の温度である第２の所定温度以上となると、前記第１の給電を開始させることを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
前記測定手段は、前記第１の給電が行われている場合は前記第１の電源手段から電力の供給を受け、前記第１の給電が行われていない場合は前記第２の電源手段から電力の供給を受けることを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
前記加熱手段が加熱を開始してから所定時間経過しても前記測定温度が前記第２の所定温度に達しない場合はエラー表示を行う表示手段を有することを特徴とする請求項２に記載の受電装置。
前記第２の受電手段は、
前記第２の電源手段が前記加熱手段への電力の供給を終了した場合には前記給電装置から周期的に出力される前記第２の検出信号に対して前記所定の応答を行わないことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
前記第２の受電手段は、前記給電装置から前記第２の線路を介して受電する電力量を切替えることが可能であって、
前記第２の電源手段は、前記電力の供給を終了した後であって前記測定温度が前記第１の所定温度以下の温度である第３の所定温度以下となってから前記第１の所定温度を超えるまでの間は前記加熱手段に対して電力を供給し、
前記第１の電源手段は、前記測定温度が前記第３の所定温度以下となってから前記第１の所定温度を超えるまでの間は前記制御手段に対する電力の供給を停止し、
前記第２の受電手段は、前記測定温度が前記第３の所定温度以下となってから所定時間後の測定温度と前記第２の所定温度との差に応じて前記第２の線路を介して受電する電力の電力量を決定することを特徴とする請求項２に記載の受電装置。
前記第１の線路及び前記第２の線路は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格において規定のＰｏＥ又はＩＥＥＥ８０２．３ａｔ規格において規定のＰｏＥＰｌｕｓに対応したイーサネット（登録商標）ケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
通信を行うための線路を介して給電装置から受電装置が電力を受電する受電方法であって、
第２の受電手段が、前記給電装置から第２の線路を介して出力される第２の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第２の線路を介した第２の給電を開始させる第２の受電ステップと、
加熱手段が、前記第２の受電ステップにおいて給電された電力の供給を電源手段から受けて前記受電装置を加熱する加熱ステップと、
測定手段が、前記受電装置の内部の温度を測定する測定ステップと、
第１の受電手段が、前記給電装置から第１の線路を介して出力される第１の検出用信号に対して所定の応答を行うことにより前記給電装置に前記第１の線路を介した第１の給電を開始させる第１の受電ステップと、
前記第１の受電ステップにおいて給電された電力の供給を受けた制御手段が、前記第１の線路を介して受信した制御信号に応じて前記受電装置の動作を制御する制御ステップと、
前記電源手段が、前記測定ステップにおいて測定した測定温度が所定温度を超えると前記加熱手段への電力の供給を終了する終了ステップとを有することを特徴とする受電方法。