JP2021502794A - Ｄｃ受電デバイスへの電力送達の制御 - Google Patents

Abstract

ＤＣ受電デバイスコントローラ１０１であって、有線の電力線１０５を介して外部ＤＣ給電デバイス１０４に電気的に接続されるように構成されている、ＤＣ電力ユニット１０２と、ＤＣ電力ユニットと接続されており、ＤＣ電圧監視ユニット１０８から、ＤＣ電力の現在の電圧量を示す応答信号を受信するように、及び、測定されたマークイベント時間が既定のマークイベント持続時間閾値を超過する場合に、マークイベントタイマーユニット１１０からマーク時間延長信号を受信するように、及び、現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニット１０６への送達を、ａ）現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを、現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、ｂ）マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に可能にするように構成されている、制御ユニット１１２と、を備える、ＤＣ受電デバイスコントローラ１０１。

Description

本発明は、本明細書ではＤＣ受電デバイスコントローラとも称される、ＤＣ受電デバイス用の電力コントローラ、ＤＣ受電デバイス、電気的装置、及び、ＤＣ受電デバイスコントローラを動作させる方法に関する。

国際公開第２０１７／００１１７９号は、電力供給デバイス、電力受電デバイス、及び、待機状況において消費される電力の低減を可能にする、電力供給デバイスから複数の電力受電デバイスに電力を供給する対応方法を説明することにより、効率性の向上した動作を可能にする、待機支援低電圧の供給を可能にする分配システムを提供している。

本発明の目的は、ＤＣ受電デバイスへの待機電力の供給を改善することである。

本発明の第１の態様によれば、ＤＣ受電デバイスコントローラが提示される。ＤＣ受電デバイスコントローラは、
外部ＤＣ給電デバイスに電気的に接続され、外部ＤＣ給電デバイスから種々の電力量のＤＣ電力を受電するように構成されている、ＤＣ電力ユニットと、
受電されているＤＣ電力の現在受電されている電圧量を監視するように、及び、現在受電されている電圧量が、マークイベント電圧間隔及び動作電圧間隔を含む多くの既定の非重複電圧間隔のうちの、それぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号を出力するように構成されており、マークイベント電圧間隔の電圧量が、動作電圧間隔の電圧量よりも低い、ＤＣ電圧監視ユニットと、
現在受信されている応答信号を受信するように、及び、現在受電されているＤＣ電力の電圧量がマークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を開始するように、及び、マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超えることを検出すると、マーク時間延長信号を供給するように構成されている、マークイベントタイマーユニットと、
ＤＣ電力ユニットと接続されており、現在の応答信号及びマーク時間延長信号を受信するように構成されており、現在受電されているＤＣ電力の、電気負荷ユニットへの送達を、
ａ）現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを、現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、
ｂ）マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に、可能にするように構成されている、制御ユニットと、を備える。

本発明は、感電死のリスクを意味する、不適切なＤＣ受電デバイスに電力を送達すること、又は未接続の電力インタフェースに電力を供給することを回避するために、有線の電力線を介して好適なＤＣ受電デバイスが接続されているか否かを検出する、ＤＣ給電デバイスが既知であるという認識に基づく。

更には、有線の電力線を介して接続されている好適なＤＣ受電デバイスを検出すると、ＤＣ電源は、ＤＣ電力デバイスが必要とする電力の量を決定することを目的とした、分類プロシージャを実行するように構成されている。このことは、ＤＣ受電デバイスによって、動作ＤＣ電力よりも低いＤＣ電力をＤＣ電力デバイスに供給することによって実行される。分類プロシージャが終了した場合にのみ、ＤＣ電源は、光源の動作を駆動するための動作電力を供給するように構成されている。

本発明の第１の態様のＤＣ受電デバイスコントローラは、有利には、好適な外部電気負荷ユニットの動作能力を、動作電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力の供給に基づく動作能力を超えて拡張するように構成されている。ＤＣ受電デバイスコントローラは、現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニットへの送達を、２つの場合に可能にするように構成されている、制御ユニットを備える。

第１の場合では、制御ユニットは、現在受電されているＤＣ電力の電圧量が動作電圧間隔に該当する場合に、現在受電されているＤＣ電力の送達を可能にする。ＤＣ電圧監視ユニットは、現在受電されている電圧量を監視して、現在受電されている電圧が既定の動作電圧間隔に該当する場合に、ＤＣ電圧監視ユニットは、そのことを示す応答信号を出力する。この第１の場合において、この応答信号はまた、動作応答信号とも称される。動作応答信号は、制御ユニットによって受信される。動作応答信号の制御ユニットでの受信は、この場合、動作電圧間隔の範囲内の電圧量を有するＤＣ電力である、現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニットへの送達をトリガする。

しかしながら、更に、制御ユニットはまた、第２の場合にも、外部電気負荷ユニットへのＤＣ電力の送達を可能にする。この目的で、ＤＣ電圧監視ユニットは、現在受電されている電圧量がマークイベント電圧間隔に該当することを示す、応答信号を提供するように、更に構成されている。この第２の場合における応答信号はまた、マークイベント応答信号とも称される。マークイベント電圧間隔と動作電圧間隔とは非重複であり、マークイベント電圧間隔の電圧量は、動作電圧間隔の電圧量よりも低い。

本発明は、動作電圧間隔よりも低い電圧量に関連付けられている、そのような電力量が、動作のための電力を供給すること以外の目的で送達されるため、多くの場合、時間的に極めて限定される点を認識している。本発明は、そのような低い電力が、好適な状況下では、外部電気負荷ユニットの少なくとも限定された動作を駆動するために、依然として使用されることができると想定している。特に、本発明は、種々の電圧量を使用して、そのようなＤＣ電力を供給する、外部ＤＣ給電デバイスの特性を考慮すると、より低い電圧量に関連付けられている、そのようなＤＣ電力の可用性の閾値持続時間が、動作又は限定された動作を駆動するための、このより低電圧の電力量の使用を可能にする、好適な基準である点を認識している。可用性の閾値持続時間を満たす好適な状況は、本明細書では、マークイベントの延長と称される。

それゆえ、本発明の電力コントローラは、現在受電されているＤＣ電力の電圧量がマークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を実施し、マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超過していることを検出すると、マーク時間延長信号を提供する、マークイベントタイマーユニットを備える。

制御ユニットによるマーク時間延長信号の受信は、この場合はマークイベント電圧間隔の範囲内の電圧量を有するＤＣ電力である、現在受電されているＤＣ電力の、電気負荷ユニットへの送達をトリガする。

このように、動作電圧よりも低い電圧量を有する、現在利用可能なＤＣ電力量の送達は、このより低い電力量が、特定の時間間隔の、マークイベント持続時間閾値にわたって利用可能であった場合に可能にされる。それゆえ、本発明の電力コントローラは、好適な状況下で、少なくとも限定された動作を可能にするための、より低い電圧を有するＤＣ電力の供給を可能にするものであり、当該ＤＣ電力は、従来、電気負荷ユニットの動作を駆動するために使用されることが可能ではなかった。

以下では、本発明の第１の態様の実施形態が提示される。

第１の態様のＤＣ受電デバイスコントローラの好ましい実施形態では、既定のマークイベント持続時間閾値は、少なくとも４００ミリ秒に及ぶ。この閾値は、マークイベントの延長を実施することが可能なＤＣ給電デバイスと、そうではないＤＣ給電デバイスとを区別するための、好適な制限を形成する。一実施形態では、マークイベント持続時間閾値は、正確に４００ミリ秒に及ぶ。

ＤＣ受電デバイスコントローラは、一部の実施形態では、外部ＤＣ給電デバイスとの電力受電及び制御データ交換のためのインタフェースと、外部電気負荷デバイスへの電力送達のためのインタフェースとを有する、独立型モジュールとして実装される。

本発明の第２の態様を同時に形成する、他の実施形態では、ＤＣ受電デバイスは、本発明の第１の態様又は当該実施形態のうちの１つによる、ＤＣ受電デバイスコントローラと、電気負荷ユニットとを備える。電気負荷ユニットは、動作電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力の送達時に、第１の動作モードで動作するように、及び、マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力の送達時に、第１の動作モードよりも少ないＤＣ電力を必要とする第２の動作モードで動作するように構成されている。

第２の態様のＤＣ受電デバイスでは、ＤＣ受電デバイスコントローラの制御ユニットは、現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを、現在の応答信号が示していることを検出すると、第１の動作モードを可能にするように、及び、マーク時間延長信号が受信されたことを検出すると、第２の動作モードを可能にするように構成されている。

以下の説明は、ＤＣ受電デバイスの実施形態を考察する。

電気負荷ユニットは、好適には、動作電圧間隔内の動作電圧下で、第１の動作モードで既定の機能動作を実行するための、負荷デバイスを含む。負荷ユニットは、例えば、ＬＥＤ及びＬＥＤドライバを含む照明デバイスの形態の負荷デバイスを備える、制御可能な照明ユニットである。照明ユニットは、照明デバイスの動作を制御するためのプロセッサ、及び制御通信を交換するための制御送受信機を更に備える。第２の動作モードでは、マークイベント電圧間隔内の電圧を有する電力送達下で、負荷デバイスは、限定された機能を実行する。言及される照明ユニットの実施例では、この新たな形態の電力送達は、ＬＥＤドライバ及びＬＥＤがオフにされている間、プロセッサ及び制御送受信機の動作を維持するための電力を供給するために、使用されることができる。

更に他の実施形態では、電気負荷ユニットは、第１の動作モード又は第２の動作モードのいずれかで動作可能な、少なくとも２つの電気負荷デバイスを備える。

一部の有利なＤＣ受電デバイスは、ＤＣ電力ユニットと電気負荷ユニットとの間に配置されている制御ユニットを有し、制御ユニットは、
ＤＣ電力ユニットから電気負荷ユニットへの、現在受電されているＤＣ電力の送達を、閉状態において有効にするか、又は開状態において無効にするための、制御可能ホットスワップスイッチと、
ＤＣ電力ユニットとホットスワップスイッチとの間に配置されており、制御可能な電流量の電流を生成して、外部ＤＣ給電デバイスに供給するように構成されている、制御可能電流源ユニットと、を含み、
ＤＣ電圧監視ユニット（１０８）は、以下の応答信号、
現在受電されている電圧がマークイベント電圧間隔に該当することを示す、マークイベント応答信号と、
現在受電されている電圧がクラスイベント電圧間隔に該当することを示し、クラスイベント電圧間隔の電圧量が、動作電圧間隔の電圧量よりも低いが、マークイベント電圧間隔の電圧量よりも高い、クラスイベント応答信号と、を出力するように構成されており、
制御ユニットは、制御可能ホットスワップスイッチが開状態にある間に、
検出された既定のリセットイベントを基準として、受信されたクラスイベント応答信号の数を計数するように、及び、それぞれのクラスイベント応答信号の受信に応答して、受信されたクラスイベント応答信号とＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子の一時的計数に応じて、いくつもの既定のクラス電流量のうちの１つを呈するように、制御可能電流源ユニットによって生成される電流を制御するように、並びに、
既定のマークイベント電流量を呈するように、受信されたマークイベント応答信号に応答して、制御可能電流源によって生成される電流の量を制御するように、構成されている。

これらの実施形態は、現在受電されている電圧量に対する、クラスイベント応答信号及びマークイベント応答信号を使用した、外部ＤＣ給電デバイスとＤＣ受電デバイスとの間での分類プロシージャを可能にするために、特に有利である。そのような分類プロシージャは、例えば、周知のＰｏｗｅｒ−ｏｖｅｒ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格により既知である。Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔは、「相互識別」の構想を有する。これは、ＤＣ給電デバイス（ＰＳＥ）が、どの種類のＤＣ受電デバイス（ＰＤ）が接続されているかを理解することができ、同様に、ＤＣ受電デバイスが、どの種類のＤＣ給電デバイスに接続されているかを見出すことができることを意味する。ＰＳＥ又はＰＤの「タイプ」と、ＰＳＥ又はＰＤの「クラス」とに関して、区別することができる。タイプは、特定の能力及び共通の仕様に関するコンテナである。タイプとしては、限定するものではないが、特定の電力範囲能力が挙げられる。ＰＳＥに関しては、クラスは、ＰＳＥがＰＤのために確保している電力の量である。ＰＤに関しては、クラスは、ＰＤが受電することを望む電力の量である。ＰＳＥは、どのクラスが使用されることになるかを決定し、これは、ＰＤが要求していたクラスに等しいか、又はそれよりも低くてもよい。ＰＳＥとＰＤとが接続されているシステムにおいて、双方が、もう一方のタイプ及びクラスを承知している場合には、相互識別が確立されていると言われる。

それゆえ、ＤＣ受電デバイスは、好ましくは、自身に割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子に応じて、電気負荷ユニットの電力要件に応じた第１の動作モードに関する所与の量のＤＣ電力を要求するように構成されている。ＤＣ受電デバイスは、現在受電されている電圧量がクラスイベント電圧間隔に該当すること（本明細書ではクラスイベントと称されるもの）に、既定の方式で応答することよって、ＤＣ電源に、この要件について通知する。２つの連続的なクラスイベントは、現在受電されている電圧量がマークイベント電圧間隔に該当することによって分離され、これは、本明細書ではマークイベントと称される。これらの状況のいずれも、ＤＣ電圧監視ユニットによって検出され、ＤＣ電圧監視ユニットは、現在受電されている電圧がマークイベント電圧間隔に該当することにより、マークイベントを形成していることを示す、マークイベント応答信号と、現在受電されている電圧がクラスイベント電圧間隔に該当することにより、クラスイベントを形成していることを示す、クラスイベント応答信号とを出力する。クラスイベント電圧間隔の電圧量は、動作電圧間隔の電圧量よりも低いが、マークイベント電圧間隔の電圧量よりも高い。

制御ユニットは、ＤＣ電圧監視ユニットによって提供された応答信号に基づいて、及び検出された既定のリセットイベントを基準として、受信されたクラスイベント応答信号の数、すなわち、最新の検出された既定のイベント以降のクラスイベントの数を計数するように構成されている。検出された既定のリセットイベントは、複数のリセットイベントのうちの１つを含み得る。リセットイベントは、現在受電されている電圧量がリセット電圧間隔に該当することを検出すること、又は、現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを検出することを含み得る。これは、制御ユニットが無期限に計数しないこと、及び、計数プロセスが制御可能にリセットされ得ることを、確実にするためである。

制御ユニットは、好ましくはまた、それぞれのクラスイベント応答信号の受信に応答して、受信されたクラスイベント応答信号とＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子の一時的計数と、とに応じて、いくつもの既定のクラス電流量のうちの１つを呈するように、制御可能電流源ユニットによって生成される電流を制御する。それゆえ、制御ユニットは、最新のリセットイベント以降に検出されたクラスイベントの追加数と、電力要件を示す記憶されたデバイスタイプ識別子とに応じて、制御可能電流源を駆動して既定のクラス電流量を呈するように、またそれゆえ、電気負荷ユニットのＤＣ電力要件に関連する情報を、好適なＤＣ給電デバイスに提供するように構成されている。

制御ユニットは、好ましくはまた、マークイベントの間にも、制御可能電流源を制御する。これらの場合には、制御可能電流源は、既定のマークイベント電流量を生成する。

この実施形態の制御可能電流源は、ＤＣ電力ユニットとホットスワップスイッチとの間に好適に配置されており、ホットスワップスイッチは、ＤＣ電力ユニットから電気負荷ユニットへの、現在受電されているＤＣ電力の送達を、閉状態において有効にするか、又は開状態において無効にするように、制御ユニットによって制御可能である。

この実施形態の制御ユニットは、制御可能ホットスワップスイッチが開状態にある場合にのみ、すなわち、ＤＣ電力の送達が無効にされている場合にのみ、クラスイベントの数を計数する。マークイベント電流量及び既定のクラス電流量は、それぞれ、既定のマークイベント電流間隔及びクラス電流量間隔に該当するように、好適に実装される。これらのクラス電流量間隔は、非重複である。

それゆえ、これらの実施形態は、有利には、より少ないＤＣ電力を必要とする第２の動作モードと、第１の動作モードとの間で、電気負荷ユニットへのＤＣ電力の供給を切り替えるための能力を提供する。

ＤＣ受電デバイスの好ましい実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．３規格(Power over Ethernet）を遵守するように構成されている。この規格は、ＤＣ給電デバイスとＤＣ受電デバイスとの間で、電力要件に関連する情報を交換する際に使用するための、好適なプロトコルを提供する。そのようなプロトコルの特に好適な修正形態が、ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔ規格バージョンに含まれており、延長マーク期間を利用する。この規格バージョンの下では、ＤＣ給電デバイスは、マーク条件で待機することが可能にされ、すなわち、接続されているＤＣ受電デバイスが、マークイベント電流と称される既定の電流量を引き込む限り、無期限の時間にわたって、マークイベント電圧間隔に該当するＤＣ電圧量を有するＤＣ電力を供給している。このマーク条件における一時停止を可能にすることは、ＤＣ給電デバイスが、ＤＣ受電デバイスを（第１の動作モードではなく）オフモードに保持するが、規格に固有の検出及び分類プロシージャが既に実現されており、再び実行される必要がないため、即座に始動させる準備が整っていることを可能にすることを含めた、利益を有する。

第２の態様のＤＣ受電デバイスは、好ましくは、ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔ規格に従って動作するように構成されているが、更にはまた、典型的には第１の動作モードに関して必要とされるＤＣ電力よりも少ないＤＣ電力を伴う、第２の動作モードに従った動作で電気負荷を駆動するために、延長マーク期間を使用するようにも構成されている。これらの実施形態は、８０２．３ｂｔ準拠のＤＣ給電デバイス（ＰＳＥ）が実行を許可される、延長マーク期間を活用することによって、Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔシステム内のＤＣ受電デバイス（ＰＤ）、例えばＬＥＤ照明設備が、極めて低電力の待機メカニズムの下で動作することを可能にする。

好ましくは、電気負荷ユニットは、第２の動作モードで動作するために、既定のマークイベント電流量を上回ることも下回ることもない電流量を必要とするように構成されている。このことは、ＤＣ電力デバイスが、マークイベントに留まること、すなわち、マークイベント電圧を使用してＤＣ電力を送達することを確実にする。好ましくは、既定のマークイベント電流量は、０．２５ｍＡ〜４ｍＡの電流値の、マークイベント電流間隔である。

第２の動作モードから第１の動作モードに変更するための種々の方法を実施する、いくつかの実施形態が存在する。一実施形態では、電気負荷ユニットは、第２の動作モードでの電気負荷ユニットの動作から、第１の動作モードで電気負荷ユニットを動作させることへと変更するための動作電力要求を、外部ＤＣ給電デバイスに提供するように構成されている。このように、ＤＣ受電デバイスは、第２の動作モードで動作している間に、第１の動作モードにおける動作のための特定の動作電力量を必要としていることを、ＤＣ給電デバイスに示すことにより、動作モードの変更をトリガする。

これらの実施形態のうちの別の実施形態では、電気負荷ユニットは、外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立して維持するように構成されている、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を含む。電気負荷ユニットは、第２の動作モードにおいてＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動停止させたまま保つように、並びに、好ましくは多くともＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動させること及び外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立することによって、外部ＤＣ給電デバイスに動作電力要求を示すように構成されている。組み合わされてもよい代替的変形例では、ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立するために、内部生成信号、又は外部信号若しくは外部ユーザ入力のいずれかが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動させるために使用可能である。好適なＤＣ給電デバイスは、回転され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機との通信リンクの確立を、動作電力要求として解釈するように構成されている。それに応答して、この好適なＤＣ電源は、マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力の供給を停止して、動作電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力を供給する。次いで、ＤＣ電圧監視ユニットは、そのことを示す応答信号を提供し、応答信号は、制御ユニットによって受信され、第１の動作モードに関するＤＣ電力の送達をトリガする。

ＤＣ受電デバイスの他の実施形態では、電気負荷ユニットは、第２の動作モードにおいて動作可能であり、外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立して維持するように、及び、リンク層プロトコルに従って、通信リンクを介して動作電力要求を提供するように構成されている、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を含む。リンク層プロトコルは、好適には、リンク層発見プロトコル（Link Layer Discovery Protocol；ＬＬＤＰ）である。

ＤＣ受電デバイスの更に他の実施形態では、電気負荷ユニットは、第２の動作モードから動作電力要求モードに切り替えることによって、外部ＤＣ給電デバイスに動作電力要求を示すように構成されている、負荷制御ユニットを含み、動作電力要求モードにおいて、電気負荷ユニットは、第１の変形例では、既定のマークイベント電流量よりも大きい電流の送達を必要とするように、又は第２の変形例では、既定のマークイベント電流量よりも小さい電流の送達を必要とするように構成されている。この場合、負荷制御ユニットは、それゆえ、動作モードの変更をトリガするために、既定のマークイベント電流量よりも高い電流量又は低い電流量のいずれかを引き込むように、電気負荷ユニットを「意図的に」駆動することができる。

上述の第１の変形例の好ましい実装形態では、動作電力要求を示す引き込み電流は、マークイベント電流量よりも少なくとも２５倍高い。許容可能なマークイベント電流量が、０．２５ｍＡ〜４ｍＡのマークイベント電流量を有するマークイベント電流間隔の形態で実装されている実施形態では、動作電力要求を示す引き込み電流は、１００ｍＡよりも高い。好適なＤＣ給電デバイスは、そのような電流の引き込みを、動作電力要求として解釈するように構成されている。

第２の変形例の実装形態では、ＤＣ受電デバイスは、マークイベント電流量よりも低い値を有する電流を引き込むことによって、動作電力要求を示すように構成されている。この種類の変形例では、マークイベント電流量は、好ましくは、０．２５ｍＡ〜４ｍＡのマークイベント電流量を有するマークイベント電流間隔であり、動作電力要求を示す引き込み電流は、好ましくは０．１５ｍＡ未満である。好適なＤＣ給電デバイスは、そのような電流の引き込みを、動作電力要求として解釈するように構成されている。

前述のように、本発明は、電気ユニット負荷が、第１の動作モードで動作する際に光を放出するように構成されている照明ユニットを含む、ＤＣ受電デバイスにおいて使用するために特に有利である。

本発明の第３の態様によれば、電気的装置が提供される。電気的装置は、種々の電力量のＤＣ電力を供給するように構成されている、ＤＣ給電デバイスと、第２の態様による、有線の給電線を介してＤＣ給電デバイスに接続されている少なくとも１つのＤＣ受電デバイスとを備える。

第３の態様の電気的装置は、第２の態様のＤＣ受電デバイスの利点を共有するものであり、第２の態様のＤＣ受電デバイスの実施形態のいずれかによる、１つ以上のＤＣ受電デバイスを使用して実装されることができる。ＤＣ給電デバイスは、好ましくは、上述の延長マーク期間を使用して動作するように構成されており、特に好ましい実施形態では、８０２．３ｂｔ準拠のＤＣ給電デバイスである。

本発明の第４の態様によれば、ＤＣ受電デバイスコントローラを動作させる方法が提供される。当該方法は、
外部ＤＣ給電デバイスから種々の電力量のＤＣ電力を受電するステップと、
受電されたＤＣ電力の電圧量を監視するステップと、
現在受電されている電圧量が、マークイベント電圧間隔及び動作電圧間隔を含めた、いくつもの既定の非重複電圧間隔のうちの、それぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号を提供するステップであって、マークイベント電圧間隔の電圧量が、動作電圧間隔の電圧量よりも低い、ステップと、
現在受電されているＤＣ電力の電圧量がマークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を開始するステップと、
マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超過していることを検出すると、マーク時間延長信号を提供するステップと、
現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニットへの送達を、
ａ）現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを、現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、
ｂ）マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に可能にするステップと、を含む。

第４の態様の方法は、第２の態様のＤＣ受電デバイスの利点を共有するものであり、第２の態様のＤＣ受電デバイスの実施形態のいずれかの、追加的特徴を使用して実装されることができる。

第５の態様は、第１の態様又は当該実施形態のうちのいずれかのＤＣ受電デバイスコントローラに、第４の態様の方法のステップを実行させるように構成されている命令を含む、コンピュータプログラムによって形成される。

第６の態様は、第５の態様のコンピュータプログラムを記憶させている、コンピュータ可読媒体によって形成される。

それゆえ、請求項１に記載のＤＣ受電デバイスコントローラ、請求項３に記載のＤＣ受電デバイス、請求項１２に記載の電気的装置、及び請求項１３に記載のＤＣ受電デバイスの動作を制御する方法、請求項１４に記載のコンピュータプログラム、及び請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体は、特に、従属請求項において定義されるように、同様及び／又は同一の好ましい実施形態を有する点が理解されよう。

本発明の好ましい実施形態はまた、従属請求項又は上記の実施形態と、それぞれの独立請求項との、任意の組み合わせとすることもできる点が理解されよう。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以降で説明される実施形態から明らかとなり、それらの実施形態を参照して解明されるであろう。

以下の図面において、
ＤＣ受電デバイスコントローラと電気負荷ユニットとを含むＤＣ受電デバイスに、有線の給電線を介して接続されているＤＣ給電デバイスを備える、電気的装置の一実施形態の概略ブロック図を示す。 時間の関数としてのＤＣ電力の電圧量を示す、電圧対時間のグラフを示す。 現在受電されている電圧量に応答して、及びＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子に応じて、ＤＣ受電デバイスによって引き込まれるか、又は制御可能電流源ユニット３１６によって生成される電流量Ｉ_ＰＤを示す、電流対時間のグラフを示す。 電圧量Ｖ_ＰＳＤに応じたホットスワップスイッチの状態を示す。 別の電気的装置の概略ブロック図を示す。 別の電気的装置の概略ブロック図を示す。 別の電気的装置の概略ブロック図を示す。 別の電気的装置の概略ブロック図を示す。 ＤＣ受電デバイスを動作させる方法の一実施形態のフロー図を示す。

図１は、有線の給電線１０５を介して接続されている、ＤＣ受電デバイス１００とＤＣ給電デバイス１０４とを備える、電気的装置１５０の一実施形態の概略ブロック図を示す。ＤＣ受電デバイスは、ＤＣ受電デバイスコントローラと、ＤＣ受電デバイスコントローラに電気的に接続されている電気負荷ユニットとを含む。ＤＣ給電デバイスは、ＤＣ受電デバイス１００に種々の電力量のＤＣ電力を供給するように構成されている。

ＤＣ受電デバイス１００の機能の説明は、図２Ａを更に参照して実施され、図２Ａは、ＤＣ受電給電デバイスによって例示的に供給されるような、時間の関数としてのＤＣ電力の電圧量を示す、電圧対時間のグラフを示すものである。

ＤＣ受電デバイスは、有線の給電線１０５を介してＤＣ給電デバイス１０４に電気的に接続されている、ＤＣ電力ユニット１０２を含む。ＤＣ受電デバイスはまた、受電されたＤＣ電力の現在の電圧量Ｖ_ＰＳＤを監視するように、及び、現在受電されている電圧量が、図２に示されるような、マークイベント電圧間隔Ｖ_Ｍ及び動作電圧間隔Ｖ_Ｏを含めた、いくつもの既定の非重複電圧間隔のうちの、それぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号を出力するように構成されている、ＤＣ電圧監視ユニット１０８も含む。マークイベント電圧間隔の電圧量は、動作電圧間隔の電圧量よりも低い。

ＤＣ受電デバイスはまた、現在受信されている応答信号を受信するように、及び、現在受電されているＤＣ電力の電圧量がマークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を開始するように構成されている、マークイベントタイマーユニット１１０も含む。マークイベントタイマーユニットはまた、マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値Δｔ_ｔｈを超過していることを検出すると、マーク時間延長信号を提供するようにも構成されている。

このことは、図２Ａの例示的な電圧信号Ｖ_ＰＳＤを参照して、詳細に説明される。ＤＣ電圧監視ユニットは、現在受電されている電圧量が、この特定の実施例ではＶ_Ｍ、Ｖ_Ｃ、及びＶ_Ｏである、非重複電圧間隔のうちのいずれかに該当する度に、応答信号を提供する。それゆえ、ＤＣ電圧監視ユニットは、現在受電されている電圧がマークイベント電圧間隔に該当することを示す応答信号を、時間ｔ_２、ｔ_４、及びｔ_６において提供する。マークイベントタイマーユニット１１０は、時間ｔ_２において、第１のマークイベント時間測定を開始し、第１のマークイベント時間測定は、現在受電されている電圧量が、マークイベント電圧間隔Ｖ_Ｍから退出してクラスイベント電圧間隔Ｖ_Ｃに該当する、ｔ_３において終了し、これは、ＤＣ電圧監視ユニットによって、そのことを示す応答信号を提供することによって示される。ｔ_２とｔ_３との間の時間間隔は、既定のマークイベント持続時間閾値Δｔ_ｔｈよりも短いため、マークイベントタイマーユニットによってマーク時間延長信号は提供されない。マークイベントタイマーユニット１１０は、時間ｔ_４において、第２のマークイベント時間測定を開始し、第２のマークイベント時間測定は、現在受電されている電圧量が再びマークイベント電圧間隔Ｖ_Ｍから退出する、ｔ_５において終了する。次いで、時間ｔ_６において、第３のマークイベント時間測定を開始する。現在受電されている電圧量は、既定のマークイベント持続時間閾値Δｔ_ｔｈよりも長い時間間隔にわたって、マークイベント電圧間隔の範囲内に留まるため、マークイベントタイマーユニットは、ｔ７においてマーク時間延長信号を提供する。

ＤＣ受電デバイス１００は、ＤＣ電力ユニットと接続されており、ＤＣ電圧監視ユニット１０８からの現在の応答信号、及びマークイベントタイマーユニット１１０からのマーク時間延長信号を受信するように構成されている、制御ユニット１１２を更に含む。制御ユニットはまた、現在受電されているＤＣ電力の、電気負荷ユニット１０６への送達を、
ａ）現在受電されている電圧量が動作電圧間隔Ｖ_Ｏに該当することを、現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、
ｂ）マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に可能にするようにも構成されている。

一部のＤＣ受電デバイスでは、電気負荷ユニットは、動作電圧間隔Ｖ_Ｏに該当する電圧量を有するＤＣ電力の送達時に、第１の動作モードで動作するように、及び、マークイベント電圧間隔Ｖ_Ｍに該当する電圧量を有するＤＣ電力の送達時に、第１の動作モードよりも少ないＤＣ電力を必要とする第２の動作モードで動作するように構成されている。これらのＤＣ受電デバイスでは、制御ユニットは、現在受電されている電圧Ｖ_ＰＳＤの量が動作電圧間隔Ｖ_Ｏに該当することを、現在の応答信号が示していることを検出すると、第１の動作モードを可能にするように、及び、マーク時間延長信号が受信されたことを検出すると、第２の動作モードを可能にするように構成されている。

図３は、ＤＣ電源デバイス３０４に接続されているＤＣ受電デバイス３００を含む、電気的装置の別の実施形態の概略ブロック図を示す。以下のＤＣ受電デバイス３００の説明は、図１を参照して説明されたＤＣ受電デバイス１００からＤＣ受電デバイス３００を区別する、技術的特徴に焦点を当てている。ＤＣ受電デバイス１００及びＤＣ受電デバイス３００によって共有される特徴は、最初の桁以外は同じ参照番号を使用することによって言及され、すなわち、「１」はＤＣ受電デバイス１００に関するものであり、「３」はＤＣ受電デバイス３００に関するものである。ＤＣ受電デバイス３００の制御ユニット３１３は、ＤＣ電力ユニット３０２と電気負荷ユニット３０６との間に配置されており、ＤＣ電力ユニット３０２から電気負荷ユニット３０６への、現在受電されているＤＣ電力の送達を、閉状態において有効にするか、又は開状態において無効にするための、制御可能ホットスワップスイッチ３１４を含む。制御ユニットは、ＤＣ電力ユニット３０２とホットスワップスイッチ３１４との間に配置されており、制御可能な電流量の電流を生成して、外部ＤＣ給電デバイス３０４に供給するように構成されている、制御可能電流源ユニット３１６を更に含む。

以下の説明は、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃを更に参照して述べられており、図２Ｂは、現在受電されている電圧量に応答して、及びＤＣ受電デバイス３００に割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子に応じて、ＤＣ受電デバイスによって引き込まれるか、又は制御可能電流源ユニット３１６によって生成される電流量Ｉ_ＰＤを示す、電流対時間のグラフを示し、図２Ｃは、図２Ａに示される受電された電圧量Ｖ_ＰＳＤに応じた、ホットスワップスイッチの状態を示す。図２Ａ〜図２Ｃに示される３つのグラフは全て、同じ時間軸を共有している。

ＤＣ受電デバイス３００では、ＤＣ電圧監視ユニット３０８は、以下の応答信号、
現在受電されている電圧がマークイベント電圧間隔Ｖ_Ｍに該当することを示す、マークイベント応答信号と、
現在受電されている電圧がクラスイベント電圧間隔Ｖ_Ｃに該当することを示し、クラスイベント電圧間隔の電圧量が、動作電圧間隔の電圧量よりも低いが、マークイベント電圧間隔の電圧量よりも高い、クラスイベント応答信号と、を出力するように構成されている。

また、制御ユニット３１３は、制御可能ホットスワップスイッチが開状態にある間に、検出された既定のリセットイベントを基準として、受信されたクラスイベント応答信号の数を計数するようにも構成されている。リセットイベントは、一部の例示的なＤＣ受電デバイスでは、マークイベント電圧間隔の電圧量よりも低い電圧量を有する非重複の間隔である、既定のリセット電圧間隔に、電圧量が該当することによって、トリガされることができる。制御ユニットは、それぞれのクラスイベント応答信号の受信に応答して、受信されたクラスイベント応答信号とＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子の一時的計数に応じて、いくつもの既定のクラス電流量のうちの１つを呈するように、制御可能電流源によって生成される電流を制御するように、更に構成されている。制御ユニットはまた、既定のマークイベント電流量を呈するように、受信されたマークイベント応答信号に応答して、制御可能電流源によって生成される電流の量を制御するようにも構成されている。

電流量（クラス電流量及びマークイベント電流量の両方）は、既定の電流量間隔（すなわち、それぞれのクラス電流量間隔及びマークイベント電流間隔）に該当する電流量として理解されるべきである。クラス電流量間隔のそれぞれは、図２Ｂに示されるように非重複である。

それゆえ、これらのＤＣ受電デバイスは、有利には、当該電力要件を、種々の量のＤＣ電力を供給することが可能な好適なＤＣ給電デバイスに示すように構成されている。制御ユニット３１３は、受信されたクラスイベント応答信号の一時的計数と、記憶されたデバイスタイプ識別子とに応じて、電流源ユニットによって生成される電流を制御するように構成されている。デバイス識別子は、ＤＣ電力の電圧量が動作電圧間隔に該当する場合に、ＤＣ電力デバイスが当該動作に関して必要とする、ＤＣ電力量を示す。

このことは、Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔに従って動作するように構成されている、例示的なＤＣ受電デバイスに関して更に説明されるが、他の通信規格もまた適用可能である。例示的なＤＣ受電デバイスは、有線の給電線を備えるＥｔｈｅｒｎｅｔ通信リンクを介して、ＤＣ給電デバイス（いわゆる給電機器、Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＰＳＥ）に接続されている。ＰＳＥは、ＰＳＥ自体の能力に応じた、１つ以上の異なる量のＤＣ電力を供給するように構成されている。実際に供給される量は、ＤＣ電力デバイスのデバイス識別子にも依存する。

ＤＣ給電デバイスは、供給することが可能な電力量を、クラスイベント電圧パルスによってＤＣ受電デバイスに通知し、制御ユニット３１３は、ＤＣ電圧監視ユニットによって提供されるクラスイベント応答信号に基づいて、クラスイベント電圧パルスを計数するように構成されている。クラス電圧パルスは、クラスイベント電圧間隔に該当する電圧量を有する電圧パルスである。２つのクラス電圧パルスは、所与の時間間隔にわたってマークイベント電圧間隔に該当する、電圧量Ｖ_ＰＳＤによって分離される。それゆえ、図２Ａに示されるＶ_ＰＳＤの場合には、３つのクラス電圧パルス、すなわち、ｔ_１〜ｔ_２、ｔ_３〜ｔ_４、及びｔ_５〜ｔ_６が存在する。図２Ｂに示されるように、ＤＣ受電デバイス３００の制御ユニット３１３は、これらのパルスのそれぞれに対して、制御可能電流源ユニット３１６によって生成されるそれぞれの電流で応答する。電流は、受信されたクラスイベント応答信号とＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子の一時的計数に応じて、いくつもの既定のクラス電流量のうちの１つを呈する。

この特定の実施例では、クラスイベント電圧パルスの数は、ＰＳＥがどれ程の電力を送達するように構成されているかについての情報を、ＤＣ受電デバイスに提供する。このことは、表１における特定の実施例に関して要約されている。

表１：利用可能なＤＣ電力の量に応じてＰＳＥが送信するように構成されている、
クラスイベントパルスの数。

一実施例として、表２は、ＤＣ受電デバイスによって要求されるＤＣ電力量の関数としての、ＤＣ電源によって提供されるクラスイベント電圧パルスの数に対する電流量の非網羅的な概要を示す。ＤＣ給電デバイスは、最大９０Ｗを供給するように構成されており、そのことを、最大５つのクラスイベント電圧パルスを提供することによってＤＣ受電デバイスに示す。

表２：ＤＣ受電デバイスによって要求されるＤＣ電力量の関数としての、電流量及び
ＤＣ給電デバイスによって供給されるクラスイベント電圧パルス（ＣＥＶＰ）の数。

一般に、ＤＣ給電デバイスは、要求されたＤＣ電力が必要としていない場合には、それよりも多くのクラスイベントパルスを生成しないように構成されている。例えば、最大９０Ｗを供給することが可能なＤＣ給電デバイスは、最大５つのクラスイベント電圧パルスを出力することができる。しかしながら、第１の動作モードに関して単に４５Ｗを必要とするＤＣ受電デバイスが接続されている場合には、ＤＣ給電デバイスは、第３のクラスイベント電圧パルスの後に、そのことを認識するが、これは、ＤＣ給電デバイスが、各クラスイベント電圧パルスに対する応答として、電流量Ｉ_４、Ｉ_４、Ｉ_０を検出したためである。ＤＣ給電デバイスは、ＤＣ受電デバイスに、実際に４５Ｗを供給していることを示すための第４のクラスイベント電圧パルスを提供し、それに対して、ＤＣ受電デバイスは、Ｉ_０の電流量で応答することになる。ＤＣ給電デバイスは、（表２の対応する列内のＮＡによって示されるように）第５のクラスイベント電圧パルスを提供することはない。

同様に、ＤＣ受電デバイスは、当該電力要件を、計数されたクラスイベント電圧パルスのそれぞれに対する応答としてそれぞれの電流を生成することによって、ＤＣ給電デバイスに通知する。図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに示される実施例では、制御ユニット３１３は、第１のクラスイベント電圧パルス及び第２のクラスイベント電圧パルスの間は、クラス電流量間隔Ｉ_４に該当し、第３のクラスイベント電圧パルスの間は、クラス電流量間隔Ｉ_２に該当するクラス電流量を有する電流の生成を制御する。更には、電圧量Ｖ_ＰＳＤが、マークイベント電圧間隔に該当する時間において、制御ユニット３１３は、既定のマークイベント電流間隔Ｉ_Ｍに該当するマークイベント電流量を生成するように、電流源ユニットを制御する。

制御ユニット３１３が、マーク時間延長信号が受信されたことを検出すると、制御ユニットは、図２Ｃにおける「オフ」の、開状態にあるホットスワップスイッチＨＳの状態を、図２Ｃにおける「オン」の、閉状態に切り替えることにより、現在受電されているＤＣ電力の、電気負荷ユニットへの送達を可能にする。現在受電されているＤＣ電力は、この場合、動作電圧範囲に該当する電圧量よりも低い、マークイベント電圧範囲に該当する電圧量を有する。有利なＤＣ受電デバイスは、第２の動作モードで動作するために、既定のマークイベント電流量を上回ることも下回ることもない電流量を必要とするように構成されている、電気負荷ユニットを含む。これらのＤＣ受電デバイスは、第２の動作モードでの動作の間、マークイベント電流量に該当する電流量を引き込むことになる。ＰＳＥは、引き込み電流に変化がないことを感知し、第２の動作モードの電気負荷ユニット３１６に給電するためにＤＣ受電デバイスによって使用されることになる、マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有するＶ_ＰＳＤを供給し続けることになる。

一部のＤＣ受電デバイスは、第２の動作モードでの電気負荷ユニットの動作から、第１の動作モードで電気負荷ユニットを動作させることへと変更するための動作電力要求を、外部ＤＣ給電デバイスに示すように構成されている、それぞれの電気負荷ユニットを含む。異なる電気負荷ユニットは、異なる方式で動作電力要求を示すように構成されている。

図４は、有線の電力線４０５を介して接続されているＤＣ受電デバイス４００とＤＣ給電デバイス４０４とを含む、電気的装置４５０のブロック図を示す。図４の説明は、ＤＣ受電デバイス４００と、図１及び図３を参照してそれぞれ説明された、ＤＣ受電デバイス１００及びＤＣ受電デバイス３００との相違点に焦点を当てる。ＤＣ受電デバイス１００、３００、及び４００によって共有される特徴は、最初の桁のみが異なる参照番号によって言及され、最初の桁は、１がＤＣ受電デバイス１００に関するものであり、３がＤＣ受電デバイス３００に関するものであり、４がＤＣ受電デバイス４００に関するものである。ＤＣ受電デバイス４００は、外部ＤＣ給電デバイス４０４との通信リンク４２０を確立して維持するように構成されているＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機４１８を有する、電気負荷ユニット４０６を含む。電気負荷ユニット４０６は、第２の動作モードにおいてＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動停止させたまま保つように、並びに、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動させること及び外部ＤＣ給電デバイス４０４との通信リンクを確立することによって、外部ＤＣ給電デバイスに動作電力要求を示すように構成されている。好適なＤＣ給電デバイスは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機の作動を、第２の動作モードでの電気負荷ユニットの動作から、第１の動作モードで電気負荷ユニットを動作させることへと変更するための、動作電力要求として解釈する。

他のＤＣ受電デバイスは、第２の動作モードにおいて動作可能であり（すなわち、第２の動作モードで動作される場合に、所与の機能を提供し）、外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立して維持するように構成されている、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を含む。これらのＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機は、有利には、リンク層プロトコルに従って、通信リンクを介して動作電力要求を提供するように構成されることができる。例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは、好適なＤＣ電源デバイスによって動作電力要求として解釈される、リンク層発見プロトコル（ＬＬＤＰ）に従ったデータフレームを送信してもよい。

図５は、有線の電力線５０５を介してＤＣ給電デバイス５０４に接続されているＤＣ受電デバイス５００を備える、別の電気的装置５５０のブロック図を示す。図５の説明は、ＤＣ受電デバイス５００と、図１、図３、及び図４を参照してそれぞれ説明された、ＤＣ受電デバイス１００、ＤＣ受電デバイス３００、及びＤＣ受電デバイス４００との、相違点に焦点を当てる。ＤＣ受電デバイス１００、３００、４００、及び５００によって共有される特徴は、最初の桁のみが異なる参照番号によって言及され、最初の桁は、１がＤＣ受電デバイス１００に関するものであり、３がＤＣ受電デバイス３００に関するものであり、４がＤＣ受電デバイス４００に関するものであり、５がＤＣ受電デバイス５００に関するものである。ＤＣ受電デバイス５００は、負荷制御ユニット５２２を有する電気負荷ユニット５１６を含む。負荷制御ユニット５２２は、有利には、第２の動作モードから、既定のマークイベント電流量よりも多いか又は少ない電流量を必要とするように電気負荷ユニットが構成される動作電力要求モードに切り替えることによって、外部ＤＣ給電デバイス５０４に、動作電力要求を示すように構成されている。

例えば、電気負荷ユニット５０７は、２つの負荷デバイス５２４及び負荷デバイス５２６を含む。第２の動作モードでの動作の間、制御ユニット５１３は、ホットスワップスイッチを閉状態に切り替えることによって、ＤＣ電力供給源から電気負荷ユニットへのＤＣ電力の送達を可能にする。ＤＣ電力送達は、マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有する。負荷制御ユニットは、負荷デバイス５２４を接続し、次いで、負荷デバイスが第２の動作モードで動作する。負荷デバイス５２４は、既定のマークイベント電流量に該当する電流量を要求するように構成されている。ＤＣ給電デバイスに動作電力を要求するために、負荷制御は、負荷デバイス５２４から負荷デバイス５２６に、ＤＣ電力の送達を切り替える。負荷デバイス５２６は、一部のＤＣ受電デバイスでは、既定のマークイベント電流量よりも多くの電流を必要とするように構成されている。あるいは、他の負荷デバイスは、一部のＤＣ受電デバイスでは、既定のマークイベント電流量よりも少ない電流を必要とするように構成されている。

このことは、図２Ａ及び図２Ｂを参照して更に説明される。制御ユニット５１３は、ｔ_７においてマーク時間延長信号を受信すると、ホットスワップスイッチ５１４を閉状態に切り替えることにより、外部ＤＣ電源５０４から電気負荷ユニット５０７へのＤＣ電力の送達を可能にする。供給されるＤＣ電力は、この場合、負荷デバイス５２４によって与えられる機能に対応する、電気負荷ユニットの第２の動作モードを可能にする。負荷制御ユニットは、マークイベント電流間隔Ｉ_Ｍに該当する電流量を引き込むように構成されている負荷デバイス５２４に、ＤＣ電力の送達を転送する。外部信号（例えば、ユーザがスイッチを作動させること、センサがトリガ信号を提供することなど）に起因し得る、ＤＣ電力デバイスに対する動作電力の要求のために、負荷制御ユニットは、電力送達を、この特定の実施例ではマークイベント電流量よりも少ない電流量（すなわち、マークイベント電流間隔Ｉ_Ｍの電流量と非重複であり、より低い電流値を有する、電力要求電流間隔に該当する電流量）を要求するように構成されている、ユニット負荷５２６に切り替える。図２Ｂによれば、そのような動作電力要求は、時間ｔ８において提供される。負荷制御ユニットは、ＩＭよりも低い電流量を必要とする負荷デバイス５２６に、電力の転送を切り替える。好適に構成されている外部ＤＣ給電デバイス５０４は、ＤＣ受電デバイス５００によって引き込まれる一時的電流量がＩ_Ｍよりも低いことを検出し、そのことを動作電力要求と解釈するように構成されている。

図６は、ＤＣ給電デバイス６０４及びＤＣ受電デバイス６００を備える、電気的装置６５０の別の実施形態の概略ブロック図を示す。ＤＣ受電デバイス１００及びＤＣ受電デバイス６００によって共有される特徴は、最初の桁のみが異なる参照番号によって言及され、最初の桁は、１がＤＣ受電デバイス１００に関するものであり、６がＤＣ受電デバイス６００に関するものである。ＤＣ受電デバイス６００は、２つの負荷デバイス６０９．１及び負荷デバイス６０９．２を含む、電気負荷ユニット６０９を備える。負荷デバイス６０９．１は、第１の動作モードで動作する際に光を放出するように構成されている、照明ユニットである。更には、負荷ユニット６０９は、第２の動作モード下で動作可能な第２の負荷デバイス６０９．２を備え、第２の負荷デバイスは、当該動作を実行するために、照明ユニット６０９．１よりも少ない量のＤＣ電力を必要とする。Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔに従って動作するように構成されている電気的装置の例示的な場合では、ＤＣ給電デバイス６０４は、ＤＣ受電デバイス６００が有線の電力線６０５を介して接続されているか否かを検出する、検出段階を実行するように、並びに、ＤＣ受電デバイスが接続されていることを検出すると、ＤＣ電源が供給するように構成されているＤＣ電力、及びＤＣ受電デバイスが第１の動作モードを動作させるために必要とするＤＣ電力についての情報を交換することを目的とした、分類段階を実行するように構成されている。この分類段階の終了時に、ＩＥＥ８０２．３ｂｔ規格に従って、ＤＣ給電デバイスは、マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有するＤＣ電力を供給するように構成されている。この電圧が、既定のマークイベント持続時間閾値よりも長い時間間隔にわたって供給される場合には、マークイベントタイマーユニット６１０は、制御ユニット６１５に負荷デバイス６０９．２への電力送達を可能にさせる、マーク時間延長信号を提供することになる。

既定のマークイベント持続時間閾値は、好ましくは、少なくとも４００ミリ秒に及ぶ。

負荷デバイス６０９．２は、例えば、第２の動作モードから第１の動作モードへの移行を制御するように構成されている、センサとすることができる。一例として、負荷デバイス６０９．２は、移動センサ（例えば、赤外線センサ）とすることができる。移動センサは、当該範囲内の物体の移動を検出すると、第２の動作モードでの電気負荷ユニットの動作から、第１の動作モードで電気負荷ユニットを動作させることへと変更するための、動作電力要求を提供するように構成されている。ＤＣ給電デバイスは、動作電力要求を受信して、第１の動作モードによって必要とされるような、及び分類段階の間に決定されたような、ＤＣ電力量を供給する。

図７は、ＤＣ受電デバイスを動作させる方法７００の一実施形態のフロー図を示す。方法７００は、種々の電力量のＤＣ電力が外部ＤＣ給電デバイスから受電される、ステップ７０２を含む。本方法はまた、受電されたＤＣ電力の電圧量が監視される、ステップ７０４も含む。本方法は、現在受電されている電圧量が、いくつもの既定の非重複電圧間隔のうちのそれぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号が受信されるステップを更に含む。それらの間隔は、マークイベント電圧間隔及び動作電圧間隔を含み、マークイベント電圧間隔の電圧量は、動作電圧間隔の電圧量よりも低い。本方法はまた、現在受電されているＤＣ電力の電圧量がマークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定が開始される、ステップ７０８も含む。本方法は、マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超過していることを検出すると、マーク時間延長信号が提供される、ステップ７１０を更に含む。最後に、本方法は、現在受電されているＤＣ電力の、電気負荷ユニットへの送達が、
ａ）現在受電されている電圧量が動作電圧間隔に該当することを、現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、
ｂ）マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に可能にされる、ステップ７１２を含む。

本発明は、図面及び上述の説明において、詳細に例示及び説明されてきたが、そのような例示及び説明は、例示的又は説明的なものであり、制限するものではないと見なされるべきであって、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではない。図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。

請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。単語「又は」による要素の組み合わせは、或る１つの要素を除外するものではなく、組み合わされている要素の全ての組み合わせが可能である点を明確にするものである。

単一のステップ又は他のユニットが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. ＤＣ受電デバイス用の電力コントローラであるＤＣ受電デバイスコントローラであって、
   外部ＤＣ給電デバイスに電気的に接続されるように、及び、前記外部ＤＣ給電デバイスから種々の電力量のＤＣ電力を受電するように構成されている、ＤＣ電力ユニットと、
   受電されている前記ＤＣ電力の現在受電されている電圧量を監視するように、及び、前記現在受電されている電圧量が、マークイベント電圧間隔及び動作電圧間隔を含む多くの既定の非重複電圧間隔のうちの、それぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号を出力するように構成されており、前記マークイベント電圧間隔の電圧量が、前記動作電圧間隔の電圧量よりも低い、ＤＣ電圧監視ユニットと、
   現在受信されている前記応答信号を受信するように、及び、現在受電されている前記ＤＣ電力の前記電圧量が前記マークイベント電圧間隔に移行したことを、前記現在受信されている応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を開始するように、及び、前記マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超えることを検出すると、マーク時間延長信号を供給するように構成されている、マークイベントタイマーユニットと、
   前記ＤＣ電力ユニットと接続されており、現在の前記応答信号及び前記マーク時間延長信号を受信するように構成されており、前記現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニットへの送達を、
   前記現在受電されている電圧量が前記動作電圧間隔に該当することを、前記現在の応答信号が示していることを検出する場合、及び、
   前記マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に、可能にするように構成されている、制御ユニットと、を備える、ＤＣ受電デバイスコントローラ。
2. 前記既定のマークイベント持続時間閾値が、少なくとも４００ミリ秒に達する、請求項１に記載のＤＣ受電デバイスコントローラ。
3. ＤＣ受電デバイスであって、
   請求項１に記載のＤＣ受電デバイスコントローラと、
   前記動作電圧間隔に該当する電圧量を有する前記ＤＣ電力の送達時に、第１の動作モードで動作するように、及び、前記マークイベント電圧間隔に該当する電圧量を有する前記ＤＣ電力の送達時に、前記第１の動作モードよりも少ないＤＣ電力を必要とする第２の動作モードで動作するように構成されている、電気負荷ユニットと、を備え、
   前記ＤＣ受電デバイスコントローラの前記制御ユニットが、前記現在受電されている電圧量が前記動作電圧間隔に該当することを、前記現在の応答信号が示していることを検出すると、前記第１の動作モードを有効にするように、及び、前記マーク時間延長信号が受信されたことを検出すると、前記第２の動作モードを有効にするように構成されている、ＤＣ受電デバイス。
4. 前記制御ユニットが、前記ＤＣ電力ユニットと前記電気負荷ユニットとの間に配置されており、
   前記ＤＣ電力ユニットから前記電気負荷ユニットへの、前記現在受電されているＤＣ電力の前記送達を、閉状態において有効にするか、又は開状態において無効にするための、制御可能ホットスワップスイッチと、
   前記ＤＣ電力ユニットと前記ホットスワップスイッチとの間に配置されており、制御可能な電流量の電流を生成して、前記外部ＤＣ給電デバイスに供給するように構成されている、制御可能電流源ユニットと、を含み、
   前記ＤＣ電圧監視ユニットが、
   前記現在受電されている電圧が前記マークイベント電圧間隔に該当することを示す、マークイベント応答信号と、
   前記現在受電されている電圧がクラスイベント電圧間隔に該当することを示し、前記クラスイベント電圧間隔の電圧量が、前記動作電圧間隔の電圧量よりも低いが、前記マークイベント電圧間隔の電圧量よりも高い、クラスイベント応答信号と、を出力するように構成されており、
   前記制御ユニットが、前記制御可能ホットスワップスイッチが前記開状態にある間、
   検出された既定のリセットイベントを基準として、受信されたクラスイベント応答信号の数を計数するように、及び、それぞれのクラスイベント応答信号の受信に応答して、受信されたクラスイベント応答信号の瞬時計数と、前記ＤＣ受電デバイスに割り当てられている記憶されたデバイスタイプ識別子とに応じて、多くの既定のクラス電流量のうちの１つを呈するように、前記制御可能電流源ユニットによって生成される前記電流を制御するように、並びに、
   受信されたマークイベント応答信号に応答して、既定のマークイベント電流量を呈するように、前記制御可能電流源によって生成される電流の前記量を制御するように構成されている、請求項３に記載のＤＣ受電デバイス。
5. 前記電気負荷ユニットが、前記第２の動作モードで動作するために、前記既定のマークイベント電流量を上回ることも下回ることもない電流量を必要とするように構成されている、請求項４に記載のＤＣ受電デバイス。
6. 前記電気負荷ユニットが、前記第２の動作モードでの前記電気負荷ユニットの動作から、前記第１の動作モードでの前記電気負荷ユニットの動作へと変更するための動作電力要求を、前記外部ＤＣ給電デバイスに示すように構成されている、請求項５に記載のＤＣ受電デバイス。
7. 前記電気負荷ユニットが、前記外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立して維持するように構成されている、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を含み、前記電気負荷ユニットが、前記第２の動作モードにおいて前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動停止させたまま保つように、並びに、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を作動させること及び前記外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立することによって、前記外部ＤＣ給電デバイスに前記動作電力要求を示すように構成されている、請求項５に記載のＤＣ受電デバイス。
8. 前記電気負荷ユニットが、前記第２の動作モードにおいて動作可能であり、前記外部ＤＣ給電デバイスとの通信リンクを確立して維持するように、及び、リンク層プロトコルに従って、前記通信リンクを介して前記動作電力要求を供給するように構成されている、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ送受信機を含む、請求項５に記載のＤＣ受電デバイス。
9. 前記電気負荷ユニットが、前記第２の動作モードから、前記電気負荷ユニットが前記既定のマークイベント電流量よりも多いか又は少ない電流量を必要とするように構成される動作電力要求モードに切り替えることによって、前記外部ＤＣ給電デバイスに、前記動作電力要求を示すように構成されている、負荷制御ユニットを含む、請求項５に記載のＤＣ受電デバイス。
10. 前記電気負荷ユニットが、前記第１の動作モードで動作する際に光を放出するように構成されている、照明ユニットを含む、請求項３に記載のＤＣ受電デバイス。
11. Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔに従って動作するように構成されている、請求項３に記載のＤＣ受電デバイス。
12. 種々の電力量のＤＣ電力を供給するように構成されているＤＣ給電デバイスと、有線の給電線を介して前記ＤＣ給電デバイスに接続されている請求項３に記載のＤＣ受電デバイスと、を備える、電気的装置。
13. ＤＣ受電デバイスコントローラを動作させる方法であって、
    外部ＤＣ給電デバイスから種々の電力量のＤＣ電力を受電するステップと、
    受電されている前記ＤＣ電力の電圧量を監視するステップと、
    現在受電されている前記電圧量が、マークイベント電圧間隔及び動作電圧間隔を含む多くの既定の非重複電圧間隔のうちの、それぞれの１つに該当することを示す、それぞれの応答信号を供給するステップであって、前記マークイベント電圧間隔の電圧量が、前記動作電圧間隔の電圧量よりも低い、ステップと、
    現在受電されている前記ＤＣ電力の前記電圧量が前記マークイベント電圧間隔に移行したことを、現在受信されている前記応答信号が示していることを検出すると、マークイベント時間測定を開始するステップと、
    前記マークイベント時間測定の開始以降の測定されたマークイベント時間が、既定のマークイベント持続時間閾値を超えることを検出すると、マーク時間延長信号を供給するステップと、
    前記現在受電されているＤＣ電力の、外部電気負荷ユニットへの送達を、
    前記現在受電されている電圧量が前記動作電圧間隔に該当することを、現在の前記応答信号が示していることを検出する場合、及び、
    前記マーク時間延長信号が受信されたことを検出する場合、のうちのいずれか一方の場合に、可能にするステップと、を含む、方法。
14. 請求項１に記載のＤＣ受電デバイスコントローラに、請求項１３に記載の方法の前記ステップを実行させるように構成されている命令を含む、コンピュータプログラム。
15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶させている、コンピュータ可読媒体。

Images