JP2021124745A - 給電装置及び給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】同一装置を多数接続した場合のコスト増大を抑えることができる給電装置及び給電システムを提供すること。【解決手段】実施形態の給電装置は、第１の接続部、第２の接続部、第３の接続部、中継部及びタイミング決定部を備える。第１の接続部は、第１の機器が接続される。第２の接続部は、第２の機器が有線接続され、電源から前記第２の機器に給電する経路に介在し、前記第２の機器が出力する第１のデータの入力を受ける。第３の接続部は、第３の機器が有線接続され、前記電源から前記第３の機器に給電する経路に介在し、前記第３の機器が出力する第２のデータの入力を受ける。中継部は、前記第２の接続部に入力された前記第１のデータ及び前記第３の接続部に入力された前記第２のデータを前記第１の接続部から出力する。タイミング決定部は、前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらす。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、給電装置及び給電システムに関する。

複数の機器に対して給電と通信を行う装置としてＰｏＥハブが知られている。ＰｏＥ（Power over Ethernet（登録商標））ハブに同一メーカーの同一装置が多数接続している場合、同一のタイミングで全装置に対する電力供給を開始すると、全装置が同一のタイミングで一斉にデータの送信を開始する。これにより、ＰｏＥハブのネットワークトラフィックが増大する。ＰｏＥハブ側のネットワーク帯域が十分でない場合、通信が滞留することになる。また、十分なネットワーク帯域を有するＰｏＥハブを用いる場合には、複雑なＱｏＥ（quality of experience）制御が可能な高価なマネージメントスイッチなどが必要となってしまう。ＰｏＥハブに十分なバッファーを持たせることで通信の滞留を解消することもできるが、この場合においても、バッファー容量が増えるほど、ＰｏＥハブに搭載する必要のあるＩＣ（integrated circuit）チップのグレードが高いものとなる。このように、ＰｏＥハブに同一装置を多数接続するとハードウェアにかかるコストが増大することとなる。

特開２００８−１５４０６９号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、同一装置を多数接続した場合のコスト増大を抑えることができる給電装置及び給電システムを提供することである。

実施形態の給電装置は、第１の接続部、第２の接続部、第３の接続部、中継部及びタイミング決定部を備える。第１の接続部は、第１の機器が接続される。第２の接続部は、第２の機器が有線接続され、電源から前記第２の機器に給電する経路に介在し、前記第２の機器が出力する第１のデータの入力を受ける。第３の接続部は、第３の機器が有線接続され、前記電源から前記第３の機器に給電する経路に介在し、前記第３の機器が出力する第２のデータの入力を受ける。中継部は、前記第２の接続部に入力された前記第１のデータ及び前記第３の接続部に入力された前記第２のデータを前記第１の接続部から出力する。タイミング決定部は、前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらす。

第１実施形態〜第３実施形態に係るネットワークシステム及び当該ネットワークシステムに含まれる構成要素の要部構成の一例を示すブロック図。 第１実施形態に係るＰｏＥハブのコントローラー及びポートの構成の一例を示す図。 図１中の制御部による第１実施形態に係る処理の一例を示すフローチャート。 データ出力装置のデータ出力タイミングについて説明するための図。 第２実施形態及び第３実施形態に係るＰｏＥハブのコントローラー及びポートの構成の一例を示す図。 図１中の制御部による第２実施形態に係る処理の一例を示すフローチャート。 図１中の制御部による第３実施形態に係る処理の一例を示すフローチャート。

以下、いくつかの実施形態に係るネットワークシステムについて図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。また、各図面及び本明細書中において、同一の符号は同様の要素を示す。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るネットワークシステム１及びネットワークシステム１に含まれる構成要素の要部構成の一例を示すブロック図である。
ネットワークシステム１は、一例として、ＰｏＥハブ１０、データ出力装置２０、スイッチ３０及びデータ集約装置４０を含む。ネットワークシステム１は、複数のデータ出力装置２０が送信するデータを、ＰｏＥハブ１０及びスイッチ３０を介してデータ集約装置４０に集約するシステムである。なお、ネットワークシステム１は、給電システムの一例である。

なお、図１には、２台のＰｏＥハブ１０を示しているが、ネットワークシステム１は、１又は複数のＰｏＥハブ１０を含んでいても良い。また、図１には２台のスイッチ３０を含むが、ネットワークシステム１は、０、１又は複数のスイッチ３０を含んでいても良い。また、図１には、１台のデータ集約装置４０を示しているが、ネットワークシステム１は、複数のデータ集約装置４０を含んでいても良い。また、ネットワークシステム１が備えるデータ出力装置２０の数は限定しない。

ＰｏＥハブ１０は、データ出力装置２０及びデータ集約装置４０などの各種機器を接続可能なネットワークハブである。図１に示すＰｏＥハブ１０は、一例として、複数のデータ出力装置２０及び１台のデータ集約装置４０が接続している。ＰｏＥハブ１０は、データ出力装置２０とデータ集約装置４０との間の通信を中継する。また、ＰｏＥハブ１０は、データ出力装置２０に電力を供給することができる。
ＰｏＥハブ１０は、一例として、制御部１１、コントローラー１２、ポート１３、接続Ｉ／Ｆ１５、バッファー１６及び電源１７を含む。なお、ＰｏＥハブ１０は、給電装置の一例である。

制御部１１は、ＰｏＥハブ１０の動作に必要な演算及び制御などの処理を行う。制御部１１は、例えば、プロセッサー及びメモリを含む。制御部１１は、例えば、当該メモリなどに記憶されたファームウェア又はシステムソフトウェアなどのプログラムに基づいて、ＰｏＥハブ１０の各種の機能を実現するべく各部を制御する。また、制御部１１は、当該プログラムに基づいて後述する処理を実行する。なお、当該プログラムの一部又は全部は、制御部１１の回路内に組み込まれていても良い。制御部１１は、プロセッサーとして、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、ＳｏＣ（system on a chip）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＰＬＤ（programmable logic device）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などを含む。あるいは、制御部１１は、これらのうちの複数を組み合わせたものを含んでも良い。

ＰｏＥハブ１０は、複数のコントローラー１２を含む。それぞれのコントローラー１２は、１又は複数のポート１３を制御するコントローラーである。

ＰｏＥハブ１０は、複数のポート１３を含む。それぞれのポート１３は、データ出力装置２０などの各種機器との有線接続が可能である。各種機器との接続は、例えばＬＡＮ（local area network）ケーブルなどを用いる。

図２は、ＰｏＥハブ１０のコントローラー１２及びポート１３の構成の一例を示す図である。なお、図２におけるＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２及びポート１３以外の構成を省略して示している。
図２に示すよう、ＰｏＥハブ１０は、一例として、コントローラー１２−１〜コントローラー１２−４の４つのコントローラー１２を含む。また、ＰｏＥハブ１０は、一例として、ポート１３−１〜ポート１３−１２の１２個のポート１３を含む。そして、各ポート１３には、１台ずつデータ出力装置２０が接続されている。図２には、各ポート１３に接続されているデータ出力装置２０を、データ出力装置２０−１〜データ出力装置２０−１２と示している。なお、図２では、全てのポート１３にデータ出力装置２０が接続されている様子を示しているが、装置が接続されていないポート１３があっても良い。また、データ出力装置２０以外の装置が接続されているポート１３があっても良い。

各コントローラー１２は、３個のポート１３を制御する。図２には、コントローラー１２−１が制御するポート１３をグループＧ１、コントローラー１２−２が制御するポート１３をグループＧ２、コントローラー１２−３が制御するポート１３をグループＧ３、コントローラー１２−４が制御するポート１３をグループＧ４として示している。
ポート１３−１〜ポート１３−３はグループＧ１、ポート１３−４〜ポート１３−６はグループＧ２、ポート１３−７〜ポート１３−９はグループＧ３、ポート１３−１０〜ポート１３−１２はグループＧ４である。

また、図２は、グループＧｋのポートに接続された装置もグループＧｋとして示している。ただし、ｋは、１以上４以下の整数である。すなわち、データ出力装置２０−１〜データ出力装置２０−３はグループＧ１、データ出力装置２０−４〜データ出力装置２０−６はグループＧ２、データ出力装置２０−７〜データ出力装置２０−９はグループＧ３、データ出力装置２０−１０〜データ出力装置２０−１２はグループＧ４である。

図１の説明に戻る。
コントローラー１４は、接続Ｉ／Ｆ１５を制御するコントローラーである。なお、図１には、複数のコントローラー１２及びコントローラー１４をコントローラー群１８と示している。コントローラー１２及びコントローラー１４は、ポート１３に入力されたデータを中継して接続Ｉ／Ｆ１５から出力する。したがって、コントローラー群１８は、中継部の一例として機能する。

接続Ｉ／Ｆ１５は、データ集約装置４０などの各種機器との接続が可能である。接続Ｉ／Ｆ１５は、接続している当該各種機器と通信するためのインターフェースである。接続Ｉ／Ｆ１５とデータ集約装置４０との接続は、典型的にはＬＡＮケーブルなどによる有線接続である。有線接続である場合には、接続Ｉ／Ｆ１５は、ポートである。しかしながら、当該接続は、無線接続であっても良い。また、データ集約装置４０は、図１に示すように、スイッチ３０を介して接続Ｉ／Ｆ１５と接続しても良いし、直接接続Ｉ／Ｆ１５と接続しても良い。あるいは、データ集約装置４０は、その他のネットワーク機器などを介して接続Ｉ／Ｆ１５と接続しても良い。なお、接続Ｉ／Ｆ１５は、第１の通信部の一例である。また、接続Ｉ／Ｆ１５は、第１の接続部の一例である。

バッファー１６は、ＰｏＥハブ１０が帯域不足などを原因として送信しきれないデータを蓄積する。
電源１７は、商用電源などから電力の供給を受けてＰｏＥハブ１０の各部に電力を供給する。また、電源１７が供給する電力は、ポート１３を介して、ポート１３に接続されたデータ出力装置２０に供給される。このとき、ポート１３は、電力供給経路に介在することとなる。なお、電源１７は、ＰｏＥハブ１０の外部にあっても良い。

データ出力装置２０は、各種データを生成して出力する装置である。データ出力装置２０は、例えば、監視カメラなどのカメラ、マイク又は各種センサーなどである。データ出力装置２０は、一例として、データ生成部２１及び通信Ｉ／Ｆ（interface）２２を含む。

データ生成部２１は、各種データを生成する。データ出力装置２０がカメラであれば、撮像素子によって撮像した信号に基づく動画データなどを生成する。また、データ出力装置２０がマイクであれば、入力される音声に基づく音声データを生成する。なお、カメラが出力する動画データは、音声データを含んでも良い。また、データ出力装置２０が各種センサーであれば、センシングに基づくセンシングデータなどを生成する。

通信Ｉ／Ｆ２２は、データ出力装置２０が通信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２２は、例えば、ＬＡＮケーブルなどを接続するためのポート及び、当該ポートを制御するコントローラーなどを含む。通信Ｉ／Ｆ２２は、データ生成部２１が生成するデータを出力（送信）する。なお、通信Ｉ／Ｆ２２は、電源投入から一定の時間後に当該データを出力する。その後、通信Ｉ／Ｆ２２は、当該データを一定の間隔Ｔ１ごとに出力する。例えば、Ｔ１＝２００ミリ秒である。このとき、通信Ｉ／Ｆ２２は、２００ミリ秒ごとにデータを出力する。以上より、通信Ｉ／Ｆ２２は、電源投入から所定のタイミングでデータを出力する出力部の一例である。
また、通信Ｉ／Ｆ２２は、接続されたケーブルから給電を受ける。データ出力装置２０は、当該電力により動作する。

スイッチ３０は、ＰｏＥハブ１０が出力するデータを中継することで、データの送信経路を制御する。スイッチ３０は、ＰｏＥハブ１０が出力するデータをデータ集約装置４０に送信する。スイッチ３０は、一例として、バッファー３１を含む。

バッファー３１は、スイッチ３０が帯域不足などを原因として送信しきれないデータを蓄積する。

データ集約装置４０は、複数のデータ出力装置２０が出力する各種データを記憶する。これにより、データ集約装置４０は、複数のデータ出力装置２０が出力する各種データを集約する。データ集約装置４０は、一例として、記憶部４１及び接続Ｉ／Ｆ４２を含む。なお、データ集約装置４０は、第１の機器の一例である。

記憶部４１は、接続Ｉ／Ｆ４２に入力するデータを記憶する装置である。記憶部４１は、例えば、ＨＤＤ（hard disk drive）、フラッシュメモリ又は磁気テープなどである。

接続Ｉ／Ｆ４２は、データ集約装置４０が通信するためのインターフェースである。接続Ｉ／Ｆ４２は、例えば、ＬＡＮケーブルなどを接続するためのポート及び、当該ポートを制御するコントローラーなどを含む。接続Ｉ／Ｆ４２は、データ出力装置２０が出力したデータなどが入力する。

以下、第１実施形態に係るネットワークシステム１の動作を図３などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図３は、ＰｏＥハブ１０の制御部１１による処理の一例を示すフローチャートである。制御部１１は、例えば、制御部１１のメモリなどに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。

制御部１１は、例えば、ＰｏＥハブ１０の電源投入にともない図３に示す処理を開始する。なお、ＰｏＥハブ１０は、例えば、ＰｏＥハブ１０の電源スイッチがオンになることによって電源が投入される。あるいは、電源スイッチを有さないＰｏＥハブ１０は、ＰｏＥハブ１０の電源１７に対して電力が供給されることによって電源が投入される。

図３のステップＳ１１においてＰｏＥハブ１０の制御部１１は、変数ａ１の値を１にする。なお、変数ａ１は、どのコントローラー１２を起動させるかを示す変数である。

ステップＳ１２において制御部１１は、コントローラー１２−ａ１を起動させる。例えば、ａ１＝１であれば、制御部１１は、コントローラー１２−１を起動させる。例えば、ａ１＝２であれば、制御部１１は、コントローラー１２−２を起動させる。

コントローラー１２−ａ１は、起動後、グループＧａ１に属する各ポート１３を起動する。すなわち、コントローラー１２−ａ１は、ポート１３の初期設定を行う。初期設定は、ポート１３を使用可能にするための設定を行う動作である。初期設定を完了することにより、ポート１３の起動が完了する。そして、コントローラー１２−ａ１は、ポート１３に対して試験送信を実行させる。試験送信は、ポート１３に装置が接続されている場合に、当該装置に給電が必要であるかの確認を行うための動作である。

ポート１３は、試験送信後、動作を開始する。ポート１３は、動作開始により、給電が必要な装置が接続されているならば給電を開始する。これにより、電源１７からポート１３を介して当該装置に電力が供給される。また、ポート１３は、動作開始により、接続されている装置との通信を開始する。

ステップＳ１３において制御部１１は、変数ａ１の値が定数Ｎ１未満であるか否かを判定する。なお、定数Ｎ１は、ＰｏＥハブ１０が備えるコントローラー１２の数である。ここでは、コントローラー１２の数は４であるので、Ｎ１＝４である。制御部１１は、変数ａ１の値が定数Ｎ１未満であるならば、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定してステップＳ１４へと進む。

ステップＳ１４において制御部１１は、ステップＳ１５の処理の実行を開始するまで予め定められた時間Ｔ１待機する。時間Ｔ２は、例えば、ＰｏＥハブ１０の設計者などによって定められ、ＰｏＥハブ１０のプログラムによって定義されている。あるいは、時間Ｔ２は、ＰｏＥハブ１０の管理者又はサービスマンなどによって設定可能であっても良い。時間Ｔ２の決定方法については後述する。

ステップＳ１５において制御部１１は、変数ａ１の値を１増加させる。制御部１１は、ステップＳ１５の処理の後、ステップＳ１２へと戻る。
そして、制御部１１は、変数ａ１の値が定数Ｎ１以上であるならば、ステップＳ１３においてＮｏと判定して図３に示す処理を終了する。

このように、制御部１１は、変数ａ１の値が定数Ｎ１以上となるまで、ステップＳ１２〜ステップＳ１５を繰り返す。このとき、制御部１１は、ステップＳ１２〜ステップＳ１５を繰り返す度に変数ａ１の値を１増加させる。これにより、制御部１１は、時間Ｔ２ごとにコントローラー１２を起動して、全てのコントローラー１２を起動したら図３に示す処理を終了することとなる。すなわち、制御部１１は、コントローラー１２−１を起動してから時間Ｔ２後にコントローラー１２−２を起動し、その時間Ｔ２後にコントローラー１２−３を起動し、その時間Ｔ２後にコントローラー１２−４を起動する。

これにより、グループごとのポート１３の給電開始タイミングも時間Ｔ２ずつずれることとなる。すなわち、グループＧ１に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始してから時間Ｔ２後にグループＧ２に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始し、その時間Ｔ２後にグループＧ３に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始し、その時間Ｔ２後にグループＧ４に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始する。

図４は、データ出力装置２０のデータ出力タイミングについて説明するための図である。
図４にはタイミングｐ１〜タイミングｐ４及びタイミングｑ１〜タイミングｑ４を示している。

タイミングｐ１は、コントローラー１２−１が起動を開始するタイミングである。タイミングｐ２は、コントローラー１２−２が起動を開始するタイミングである。タイミングｐ３は、コントローラー１２−３が起動を開始するタイミングである。タイミングｐ４は、コントローラー１２−４が起動を開始するタイミングである。
タイミングｑ１は、グループＧ１のデータ出力装置２０がデータ出力を開始するタイミングである。タイミングｑ２は、グループＧ２のデータ出力装置２０がデータ出力を開始するタイミングである。タイミングｑ３は、グループＧ３のデータ出力装置２０がデータ出力を開始するタイミングである。タイミングｑ４は、グループＧ４のデータ出力装置２０がデータ出力を開始するタイミングである。

タイミングｐ１からタイミングｐ２、タイミングｐ２からタイミングｐ３、タイミングｐ３からタイミングｐ４までの時間はいずれも時間Ｔ２である。したがって、タイミングｑ１からタイミングｑ２、タイミングｑ２からタイミングｑ３、タイミングｑ３からタイミングｑ４までの時間もいずれも時間Ｔ２である。

なお、時間Ｔ２は、各データ出力装置２０がデータを出力する間隔Ｔ１に応じて設計者又は管理者などが適切に決定する。時間Ｔ２は、Ｔ２＜（Ｔ１／（Ｎ１−１））であることが好ましく、Ｔ２＝Ｔ１／Ｎ１であることがより好ましい。Ｔ２＝Ｔ１／Ｎ１とすれば、データ出力装置２０からＰｏＥハブ１０にデータが入力する間隔が最も均等となるためである。なお、Ｔ２＝Ｔ１／Ｎ１であるときに当該間隔が均等となるのは、以下の理由による。

グループＧＮ１のデータ出力装置２０は、グループＧ１のデータ出力装置がデータを出力してから（Ｎ１−１）Ｔ２後にデータを出力する。また、グループＧ１のデータ出力装置２０は、時間Ｔ１ごとにデータを出力するので、グループＧＮ１のデータ出力装置がデータを出力してからグループＧ１のデータ出力装置がデータを出力するまでの時間Ｔ３は、
Ｔ３＝（Ｔ１−（Ｎ１−１）Ｔ２） （１）
である。ここで、Ｔ３＝Ｔ２であれば、データ出力装置２０からＰｏＥハブ１０にデータが入力する間隔が均等である。したがって、
Ｔ２＝（Ｔ１−（Ｎ１−１）Ｔ２） （２）
なので、
Ｔ２＝Ｔ１／Ｎ１ （３）
である。

また、Ｔ２≧（Ｔ１／（Ｎ１−１））である場合、時間Ｔ３が負の値となる。すなわち、グループＧ１のデータ出力装置２０がデータを出力してから、グループＧ１のデータ出力装置がもう一度データ出力するまでの間にグループＧＮ１のデータ出力装置２０がデータを出力できない。これにより、Ｔ２≧（Ｔ１／（Ｎ１−１））である場合、複数のグループのデータ出力装置２０が同時又は近い時間にデータを出力することとなり、ＰｏＥハブ１０のトラフィックが増えてしまう可能性がある。このため、Ｔ２＜（Ｔ１／（Ｎ１−１））であることが好ましい。
また、時間Ｔ２は、値が小さすぎると、複数のグループのデータ出力装置２０が同時又にデータを出力している時間が存在することとなってＰｏＥハブ１０のトラフィックが増えてしまう可能性があり好ましくない。例えば、データ出力装置２０のデータ出力にかかる時間がＴ４であるならば、Ｔ２＞Ｔ４であることが好ましい。Ｔ２＞Ｔ４であれば、任意のあるグループのデータ出力装置２０のデータ出力が終わってから、その他のグループのデータ出力装置２０のデータ出力が始まることとなり、複数のグループのデータ出力装置２０が同時にデータを出力している時間は無くなる。

以上より、複数のポート１３のうちの、グループが異なる２つのポート１３は、一方が第２の通信部の一例で、もう一方が第３の通信部の一例である。また、第２の通信部であるポート１３に接続されるデータ出力装置２０は、第２の機器の一例である。そして、第３の通信部であるポート１３に接続されるデータ出力装置２０は、第３の機器の一例である。さらに、第２の機器であるデータ出力装置２０が出力するデータは、第１のデータの一例である。また、第３の機器であるデータ出力装置２０が出力するデータは、第２のデータの一例である。

さらに、以上より、第２の接続部であるポート１３を制御するコントローラー１２は、第１のコントローラーの一例である。そして、第３の接続部であるポート１３を制御するコントローラー１２は、第２のコントローラーの一例である。
また、第１実施形態においては、制御部１１が、給電開始タイミングをずらすタイミング決定部の一例として機能する。

第１実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、異なるグループのデータ出力装置２０への給電開始タイミングをずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。したがって、ＰｏＥハブ１０は、同一の装置が多数接続されている場合でもネットワークトラフィックの増大を抑えることができる。

また、第１実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、データ出力装置２０が接続されるポート１３を制御する複数のコントローラー１２の起動タイミングをずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態のネットワークシステム１は、第１実施形態とは異なりコントローラー１２の起動タイミングではなくポート１３の起動タイミングをずらしたものである。
第２実施形態のネットワークシステム１の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。ただし、第２実施形態では、図５に示すように第１実施形態とは異なるようにグループ分けするものとする。図５は、ＰｏＥハブ１０のコントローラー１２及びポート１３の構成の一例を示す図である。図５には、グループＨ１〜グループＨ３を示している。すなわち、１つのコントローラー１２の制御する３つのポートがそれぞれ異なるグループになっている。また、１つのグループに含まれるポートは、それぞれが異なるコントローラー１２によって制御されている。

ただし、同じコントローラー１２が制御するポートが同じグループに属していても良く、同じコントローラー１２が制御するポートが少なくとも２つのグループに分かれていれば良い。
また、図５では、全てのコントローラー１２が、グループＨ１〜グループＨ３に属するポートをそれぞれ１つずつ制御している。しかしながら、コントローラー１２によって、制御しているポートが属しているグループの構成が同じである必要はない。例えば、あるコントローラー１２は、グループＨ１のポートを１つ、グループＨ２のポートを２つ制御する。そして、別のあるコントローラー１２は、グループＨ２のポートを１つ、グループＨ３のポートを２つ制御する。といったように、コントローラー１２ごとに、制御しているポートが属しているグループが異なっていても良い。

以下、第２実施形態に係るネットワークシステム１の動作を図６などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図６は、ＰｏＥハブ１０のコントローラー１２による処理の一例を示すフローチャートである。コントローラー１２は、例えば、コントローラー１２内のメモリなどに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。

第２実施形態では、制御部１１は、ＰｏＥハブ１０の電源投入にともない各コントローラー１２を起動させる。第２実施形態では、制御部１１は、各コントローラー１２の起動開始タイミングをずらすことはしない。
各コントローラー１２は、起動にともない、図６に示す処理を開始する。

図６のステップＳ２１においてＰｏＥハブ１０のコントローラー１２は、変数ａ２の値を１にする。なお、変数ａ２は、どのグループのポート１３を起動するかを示す変数である。

ステップＳ２２においてコントローラー１２は、グループＨａ２に属するポート１３を起動する。例えば、変数ａ２＝１であるとき、コントローラー１２は、グループＨ１に属するポート１３を起動する。コントローラー１２は、ポート１３の初期設定を行うことでポート１３を起動する。
ステップＳ２３においてコントローラー１２は、ポート１３に対して試験送信を実行させる。試験送信を実行したポート１３は、動作を開始する。ポート１３は、動作開始により、給電が必要な装置が接続されているならば給電を開始する。また、ポート１３は、動作開始により、接続されている装置との通信を開始する。

ステップＳ２４においてコントローラー１２は、変数ａ２の値が定数Ｎ２未満であるか否かを判定する。なお、定数Ｎ２は、グループ分けの数である。ここでは、グループは、グループＨ１〜グループＨ３の３グループなので、Ｎ２＝３である。コントローラー１２は、変数ａ２の値が定数Ｎ２未満であるならば、ステップＳ２４においてＹｅｓと判定してステップＳ２５へと進む。

ステップＳ２５においてコントローラー１２は、ステップＳ２６の処理の実行を開始するまで予め定められた時間Ｔ５待機する。

ステップＳ２６においてコントローラー１２は、変数ａ２の値を１増加させる。コントローラー１２は、ステップＳ２６の処理の後、ステップＳ２１へと戻る。
そして、コントローラー１２は、変数ａ２の値が定数Ｎ２以上であるならば、ステップＳ２４においてＮｏと判定して図６に示す処理を終了する。

このように、コントローラー１２は、変数ａ２の値が定数Ｎ２以上となるまで、ステップＳ２２〜ステップＳ２６を繰り返す。このとき、コントローラー１２は、ステップＳ２２〜ステップＳ２６を繰り返す度に変数ａ２の値を１増加させる。これにより、コントローラー１２は、時間Ｔ５ごとに異なるグループのポート１３を起動する。そして、コントローラー１２は、全てのグループのポート１３を起動して試験送信を行わせたら図６に示す処理を終了することとなる。すなわち、コントローラー１２は、グループＨ１のポート１３を起動してから時間Ｔ５後にグループＨ２のポート１３を起動し、その時間Ｔ５後にグループＨ３のポート１３を起動する。

これにより、グループごとのポート１３の電力供給開始タイミングは時間Ｔ５ずつずれることとなる。すなわち、グループＨ１に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始してから時間Ｔ５後にグループＨ２に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始し、その時間Ｔ５後にグループＨ３に属するポート１３がデータ出力装置２０に給電を開始する。

なお、時間Ｔ５は、各データ出力装置２０がデータを出力する間隔Ｔ１に応じて設計者又は管理者などが適切に決定する。時間Ｔ５は、Ｔ５＜（Ｔ５／（Ｎ２−１））であることが好ましく、Ｔ５＝Ｔ１／Ｎ２であることがより好ましい。Ｔ５＝Ｔ１／Ｎ２とすれば、データ出力装置２０からＰｏＥハブ１０にデータが入力する間隔が最も均等となるためである。なお、Ｔ５＝Ｔ１／Ｎ２であるときに当該間隔が均等となるのは、以下の理由による。

グループＨＮ２のデータ出力装置２０は、グループＨ１のデータ出力装置がデータを出力してから（Ｎ２−１）Ｔ５後にデータを出力する。また、グループＨ１のデータ出力装置２０は、時間Ｔ１ごとにデータを出力するので、グループＨＮ２のデータ出力装置がデータを出力してからグループＨ１のデータ出力装置がデータを出力するまでの時間Ｔ３は、
Ｔ３＝（Ｔ１−（Ｎ２−１）Ｔ５） （４）
である。ここで、Ｔ３＝Ｔ５であれば、データ出力装置２０からＰｏＥハブ１０にデータが入力する間隔が均等である。したがって、
Ｔ５＝（Ｔ１−（Ｎ２−１）Ｔ５） （５）
なので、
Ｔ５＝Ｔ１／Ｎ２ （６）
である。

また、Ｔ５≧（Ｔ１／（Ｎ２−１））である場合、時間Ｔ３が負の値となる。すなわち、グループＨ１のデータ出力装置２０がデータを出力してから、グループＨ１のデータ出力装置がもう一度データ出力するまでの間にグループＨＮ２のデータ出力装置２０がデータを出力できない。これにより、Ｔ５≧（Ｔ１／（Ｎ２−１））である場合、複数のグループのデータ出力装置２０が同時又は近い時間にデータを出力することとなり、ＰｏＥハブ１０のトラフィックが増えてしまう可能性がある。このため、Ｔ５＜（Ｔ１／（Ｎ２−１））であることが好ましい。
また、時間Ｔ５は、値が小さすぎると、複数のグループのデータ出力装置２０が同時又にデータを出力している時間が存在することとなってＰｏＥハブ１０のトラフィックが増えてしまう可能性があり好ましくない。例えば、データ出力装置２０のデータ出力にかかる時間がＴ４であるならば、Ｔ５＞Ｔ４であることが好ましい。Ｔ５＞Ｔ４であれば、任意のあるグループのデータ出力装置２０のデータ出力が終わってから、その他のグループのデータ出力装置２０のデータ出力が始まることとなり、複数のグループのデータ出力装置２０が同時にデータを出力している時間は無くなる。

以上より、第２実施形態においては、コントローラー１２が、給電開始タイミングをずらすタイミング決定部の一例として機能する。

第２実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、異なるグループのデータ出力装置２０への給電開始タイミングをずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。したがって、ＰｏＥハブ１０は、同一の装置が多数接続されている場合でもネットワークトラフィックの増大を抑えることができる。

また、第２実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２が制御しているポート１３の起動タイミングをグループごとにずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態のネットワークシステム１は、ポート１３の初期設定が終わった後に電源の供給を開始する前の状態で一時停止させ、再開させる（ホールドを解除する）タイミングをずらすものである。
第３実施形態のネットワークシステム１の構成は第２実施形態と同様であるので説明を省略する。また、第３実施形態のグループ分けは、第２実施形態と同様である。

以下、第３実施形態に係るネットワークシステム１の動作を図７などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図７は、ＰｏＥハブ１０のコントローラー１２による処理の一例を示すフローチャートである。コントローラー１２は、例えば、コントローラー１２内のメモリなどに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。

第３実施形態では、制御部１１は、ＰｏＥハブ１０の電源投入にともない各コントローラー１２を起動させる。第３実施形態では、制御部１１は、第２実施形態と同様に各コントローラー１２の起動開始タイミングをずらすことはしない。
各コントローラー１２は、起動にともない、図７に示す処理を開始する。

ステップＳ３１においてコントローラー１２は、制御している各ポート１３を、グループに拘らず全て起動する。すなわち、コントローラー１２は、各ポート１３の初期設定を行う。
ステップＳ３２においてコントローラー１２は、起動させた各ポート１３が試験送信を実行しないようにホールドする。すなわち、コントローラー１２は、各ポート１３を一時停止させる。

ステップＳ３３においてコントローラー１２は、変数ａ３の値を１にする。なお、変数ａ３は、どのグループのポート１３のホールドを解除するかを示す変数である。

ステップＳ３４においてコントローラー１２は、グループＨａ３に属するポート１３のホールドを解除する。すなわち、コントローラー１２は、グループＨａ３に属するポート１３の一次停止を解除する。例えば、変数ａ３＝１であれば、コントローラー１２は、グループＨ１に属するポート１３をホールド解除する。

ステップＳ３５においてコントローラー１２は、ホールドを解除したグループＨａ３に属するポート１３に対して試験送信を実行させる。試験送信を実行したポート１３は、動作を開始する。ポート１３は、動作開始により、給電が必要な装置が接続されているならば給電を開始する。また、ポート１３は、動作開始により、接続されている装置との通信を開始する。

ステップＳ３６においてコントローラー１２は、変数ａ３の値が定数Ｎ２未満であるか否かを判定する。コントローラー１２は、変数ａ３の値が定数Ｎ２未満であるならば、ステップＳ３６においてＹｅｓと判定してステップＳ３７へと進む。

ステップＳ３７においてコントローラー１２は、ステップＳ３８の処理の実行を開始するまで予め定められた時間Ｔ５待機する。

ステップＳ３８においてコントローラー１２は、変数ａ３の値を１増加させる。コントローラー１２は、ステップＳ３８の処理の後、ステップＳ３４へと戻る。
そして、コントローラー１２は、変数ａ３の値が定数Ｎ２以上であるならば、ステップＳ３６においてＮｏと判定して図７に示す処理を終了する。

このように、コントローラー１２は、変数ａ３の値が定数Ｎ２以上となるまで、ステップＳ３４〜ステップＳ３８を繰り返す。このとき、コントローラー１２は、ステップＳ３４〜ステップＳ３８を繰り返す度に変数ａ３の値を１増加させる。これにより、コントローラー１２は、時間Ｔ５ごとに異なるグループのポート１３のホールドを解除する。そして、コントローラー１２は、全てのグループのポート１３のホールドを解除して試験送信を行わせたら図７に示す処理を終了することとなる。すなわち、コントローラー１２は、グループＨ１のポート１３のホールドを解除してから時間Ｔ５後にグループＨ２のポート１３のホールドを解除し、その時間Ｔ５後にグループＨ３のポート１３のホールドを解除する。

これにより、グループごとのポート１３の電力供給開始タイミングは、第２実施形態と同様に時間Ｔ５ずつずれることとなる。また、時間Ｔ５の長さは、第２実施形態と同様に決定される。

以上より、第３実施形態においては、コントローラー１２が、給電開始タイミングをずらすタイミング決定部の一例として機能する。

第３実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、異なるグループのデータ出力装置２０への給電開始タイミングをずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。したがって、ＰｏＥハブ１０は、同一の装置が多数接続されている場合でもネットワークトラフィックの増大を抑えることができる。

また、第３実施形態のネットワークシステム１によれば、ＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２が制御しているポート１３のホールド解除タイミングをグループごとにずらす。これにより、グループが異なるデータ出力装置２０は、データ出力のタイミングがずれる。

上記の第１実施形態〜第３実施形態は以下のような変形も可能である。
第１実施形態のＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２を１つずつ起動した。しかしながら、実施形態のＰｏＥハブ１０は、複数のコントローラー１２を一度に起動しても良い。ただし、この場合でも、ＰｏＥハブ１０は、いずれか２つのコントローラー１２の起動タイミングがずれるようにする。例えば、制御部１１は、コントローラー１２−１及びコントローラー１２−２を一度に起動した後、予め定められた時間Ｔ６待機して、コントローラー１２−３及びコントローラー１２−４を一度に起動する。

第１実施形態のＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２の起動タイミングをずらすことで、データ出力装置２０に対する電力供給開始タイミングをずらした。また、第２実施形態のＰｏＥハブ１０は、ポート１３の起動タイミングをずらすことで、データ出力装置２０に対する電力供給開始タイミングをずらした。しかしながら、実施形態のＰｏＥハブ１０は、コントローラー１２の起動タイミングとポート１３の起動タイミングの両方をずらすことでデータ出力装置２０に対する電力供給開始タイミングをずらしても良い。例えば、制御部１１は、コントローラー１２の起動を１５０ミリ秒ずつずらす。そして、各コントローラー１２は、ポート１３の起動を５０ミリ秒ずつずらす。これにより、１２個のポートが５０ミリ秒毎に１個ずつ起動する。すなわち、最初のポートが起動してから５０ミリ秒目に２個目のポート１３が、１００ミリ秒後に３個目のポート１３が、…、５５０ミリ秒後に１２個目のポート１３が起動する。そして、起動した各ポート１３は、接続しているデータ出力装置２０に電力供給を開始する。これにより、各データ出力装置２０に対する電力供給開始タイミングが５０ミリ秒ずつずれる。

実施形態のネットワークシステムは、ＰｏＥハブ１０に代えてＰｏＥ給電機能を有するルーターを用いるシステムであっても良い。

上記の実施形態では、ＰｏＥハブ１０を用いたネットワークシステム１を例に実施形態の給電システムを説明した。しかしながら、実施形態の給電システムは、ＰｏＥハブ１０に代えてＵＳＢ（universal serial bus）ハブを、ＬＡＮケーブルに代えてＵＳＢケーブル用いたシステムであっても良い。あるいは、実施形態の給電システムは、その他の、給電及び通信を行うことのできるケーブル及び当該ケーブルを用いた通信及び給電のためのハブを用いたシステムであっても良い。これらのハブは、給電装置の例である。

制御部１１は、上記実施形態においてプログラムによって実現する処理の一部又は全部を、回路のハードウェア構成によって実現するものであっても良い。

上記実施形態における各装置は、例えば、上記の各処理を実行するためのプログラムが記憶された状態で各装置の管理者などへと譲渡される。あるいは、当該各装置は、当該プログラムが記憶されない状態で当該管理者などに譲渡される。そして、当該プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作に基づいて当該各装置に記憶される。このときのプログラムの譲渡は、例えば、ディスクメディア又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記憶媒体を用いて、あるいはインターネット又はＬＡＮなどを介したダウンロードにより実現できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１……ネットワークシステム、１０……ＰｏＥハブ、１１……制御部、１２，１４……コントローラー、１３……ポート、１５，４２……接続Ｉ／Ｆ、１６，３１……バッファー、１７……電源、１８……コントローラー群、２０……データ出力装置、２１……データ生成部、２２……通信Ｉ／Ｆ、３０……スイッチ、４０……データ集約装置、４１……記憶部

Claims (5)

1. 第１の機器が接続される第１の接続部と、
   第２の機器が有線接続され、電源から前記第２の機器に給電する経路に介在し、前記第２の機器が出力する第１のデータの入力を受ける第２の接続部と、
   第３の機器が有線接続され、前記電源から前記第３の機器に給電する経路に介在し、前記第３の機器が出力する第２のデータの入力を受ける第３の接続部と、
   前記第２の接続部に入力された前記第１のデータ及び前記第３の接続部に入力された前記第２のデータを前記第１の接続部から出力する中継部と、
   前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらすタイミング決定部と、を備える給電装置。
2. 前記第２の接続部を制御する第１のコントローラーと、
   前記第３の接続部を制御する第２のコントローラーと、をさらに備え、
   前記タイミング決定部は、前記第１のコントローラーの起動タイミングと前記第２のコントローラーの起動タイミングとをずらすことで、前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらす、請求項１に記載の給電装置。
3. 前記タイミング決定部は、前記第１の接続部の起動タイミングと前記第２の接続部の起動タイミングとをずらすことで、前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらす、請求項１に記載の給電装置。
4. 前記タイミング決定部は、前記第１の接続部を起動後に一時停止させ、前記第２の接続部を起動後に一時停止させ、前記第１の接続部の動作を再開させるタイミングと、前記第２の接続部の動作を再開させるタイミングとをずらすことで、前記第２の機器への給電開始タイミングと前記第３の機器への給電開始タイミングとをずらす、請求項１に記載の給電装置。
5. 複数の出力装置及び給電装置を含み、
   前記出力装置は、電源投入から所定のタイミングでデータを出力する出力部を備え、
   前記給電装置は、
   機器が接続される第１の接続部と、
   前記出力装置が有線接続され、電源から前記出力装置に給電する経路に介在する第２の接続部と、
   前記出力装置が有線接続され、前記電源から前記出力装置に給電する経路に介在する第３の接続部と、
   前記出力装置から出力されて前記第２の接続部に入力する前記データを、前記第１の接続部から出力し、前記出力装置から出力されて前記第３の接続部に入力する前記データを、前記第１の接続部から出力する中継部と、
   前記第１の接続部に接続された前記出力装置への給電開始タイミングと前記第２の接続部に接続された前記出力装置への給電開始タイミングとをずらすタイミング決定部と、
   を備える、給電システム。

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