JP4589750B2 - 給電ハブ対応データ端末装置 - Google Patents

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本発明は、給電ハブよりＬＡＮ（Local Area Network）配線を用いて電力を受電する給電ハブ対応データ端末装置に関し、特に受電した電力を後位の受電端末に適切に中継する給電ハブ対応データ端末装置（例えばＩＰ電話機）に関するものである。
給電ハブよりＬＡＮ配線を用いてデータと電力を、給電ハブから受電端末であるデータ端末装置に伝送するＬＡＮシステムが、下記非特許文献１や下記特許文献１に開示されている。
図５はＬＡＮシステムの基本構成を示す図である。ＬＡＮシステムは給電ハブ１と受電端末であるデータ端末装置２とをＬＡＮ配線４１で接続して、データと電力を伝送する。
給電ハブ１は、給電回路１１と、給電回路１１からの給電線路に接続された接続検知回路１２および給電クラス検知回路１３と、接続検知回路１２および給電クラス検知回路１３からの検知信号で給電回路１１を制御する給電制御回路１４と、データ伝送のためのパケット転送回路（信号中継回路）１５を具備し、パケット転送回路（信号中継回路）１５からの信号線路と給電回路１１からの給電線路はＬＡＮ配線４１を介して受電端末であるデータ端末装置２に接続されている。
受電端末であるデータ端末装置２は、給電回路１１からの給電線路２０に接続された受電回路２１と、給電線路２０に接続された接続検知用回路２２および給電クラス表示回路２３と、接続検知用回路２２に接続された接続検知用抵抗器２２ｒと、給電クラス表示回路２３に接続された給電クラス表示抵抗器群２３ｒと、パケット転送回路（信号中継回路）１５からの信号線路に接続されたパケット転送回路（信号中継回路）２５を具備している。
図６は図５のＬＡＮシステムにおける給電動作方法を示すフローチャート図である。
ステップ１０１では、給電ハブ１の給電制御回路１４が給電回路１１を制御して、受電端末であるデータ端末装置２の接続検知用回路２２に接続テスト信号を送出する。
ステップ１０２では、給電ハブ１の接続検知回路１２が、接続検知用回路２２の接続検知用抵抗器２２ｒによる電流を測定する。
ステップ１０３では、給電制御回路１４が、給電ハブ１の接続検知回路１２が測定した電流が規定範囲内であるかを判断する。ＹＥＳの場合は、受電端末であるデータ端末装置２の接続検知用回路２２を検知したことになる。
ステップ１０４では、ステップ１０３で受電端末であるデータ端末装置２の接続検知用回路２２を検知した場合に、給電制御回路１４は給電回路１１を制御して受電端末であるデータ端末装置２の給電クラス表示回路２３にクラステスト信号を送出する。
ステップ１０５では、給電ハブ１の給電クラス検知回路１３が、給電クラス表示回路２３の給電クラス表示抵抗器群２３ｒによる電流を測定する。
ステップ１０６では、給電制御回路１４が、給電ハブ１の給電クラス検知回路１３が測定した電流が規定範囲内であるかを判断する。ＹＥＳの場合は、受電端末であるデータ端末装置２の給電クラス表示回路２３を検知したことになる。
ステップ１０７では、ステップ１０６で受電端末であるデータ端末装置２の給電クラス表示回路２３を検知した場合に、給電制御回路１４は給電回路１１を制御して受電端末であるデータ端末装置２の受電回路２１に、給電クラス表示抵抗器群２３ｒで設定された給電クラスの所要電力を送出する。
なお、上記給電クラス表示回路２３は給電クラス表示抵抗器群２３ｒで設定したクラスを表示するが、給電クラスを設定しない場合（クラス０に相当）や給電クラス表示回路２３の機能を無効または実装しない場合もある。
給電クラスを表示せず、単に給電クラスを設定するだけでも良い。
「日経エレクトロニクス」２００３．１１．２４ 第１２５〜１３２頁 特開２００４−１９４１２３号公報
しかし、受電端末であるデータ端末装置に、後位の受電端末をＬＡＮ接続で従属接続させた場合においては課題が発生する。
図７は後位の受電端末を従属接続させた場合のＬＡＮシステムの構成を示す図である。ＬＡＮシステムは給電ハブ１と受電端末であるデータ端末装置２とをＬＡＮ配線４１で接続し、受電端末であるデータ端末装置２と後位の受電端末３とをＬＡＮ配線４２で接続し、データと電力を中継する。
後位の受電端末３は、給電線路２０に接続された給電線路３０に接続された受電回路３１と、給電線路３０に接続された接続検知用回路３２および給電クラス表示回路３３と、接続検知用回路３２に接続された接続検知用抵抗器３２ｒと、給電クラス表示回路３３に接続された給電クラス表示抵抗器群３３ｒと、パケット転送回路（信号中継回路）２５からの信号線路に接続されたパケット転送回路（信号中継回路）３５を具備している。
本ＬＡＮシステムで、給電ハブ１からの電力を中継しようとする場合、接続検知用回路２２と接続検知用回路３２の複数が接続されることによって、給電ハブ１の接続検知回路１２は接続検知用回路２２の接続検知用抵抗器２２ｒおよび接続検知用回路３２の接続検知用抵抗器３２ｒの両方を二重に検知するため、給電制御回路１４は給電対象端末を認識することができず電力供給対象外と判断する。
図８は図７のＬＡＮシステムにおける給電状況を示す図である。給電ハブ１が起動して接続検知用信号パルスを送出しても、給電ハブ１の給電制御回路１４は給電対象端末を認識することができず電力供給対象外と判断するため、受電端末であるデータ端末装置２，後位の受電端末３に電力の給電がなく、したがって受電端末であるデータ端末装置２，後位の受電端末３は動作しないという現象が発生する。
あるいは、後位の受電端末３を従属接続させた場合に、給電ハブ１の接続検知回路１２は接続検知用回路２２の接続検知用抵抗器２２ｒおよび接続検知用回路３２の接続検知用抵抗器３２ｒの両方を二重に検知することで、給電ハブ１側の給電可能な電力量を越えてしまい、受電端末であるデータ端末装置２，後位の受電端末３が正常に動作できなくなり、データと電力を中継することができないという不都合が発生する。
本発明の目的は、後位の受電端末を従属接続させた場合でも、給電ハブから確実に電力を受電することが可能な給電ハブ対応データ端末装置を提供することにある。
そのため、本発明は下記記載の給電ハブ対応データ端末装置としたことにある。
１．給電ハブよりＬＡＮ配線を用いて電力を受電する給電ハブ対応データ端末装置において、前記給電ハブより受電する電力を自端末装置に接続される後位の受電端末に中継する手段と、前記後位の受電端末への給電線路を接続／切断可能な配電スイッチと、前記電力の受電が開始されていない状態では前記配線スイッチを切断状態にし、前記電力の受電が開始された後に前記配電スイッチを接続状態となるよう制御する手段と、自端末装置が必要とする電力量と前記後位の受電端末が必要とする電力量を加算した電力量に対応する給電クラスに係る情報を前記給電ハブに通知する手段と、を具備したことを特徴とする。
２．上記１記載において、前記後位の受電端末への前記配電スイッチの動作を停止する手段を具備したことを特徴とする。
したがって本発明によれば、後位の受電端末を従属接続させた場合でも、給電ハブから確実に電力を受電することが可能な給電ハブ対応データ端末装置を得ることができる。特に、本発明をＩＰ電話機に適応した場合、従来のアナログ電話機をブランチ接続する場合と同様に、電源コンセントからのＩＰ電話機への給電なしに、複数のＩＰ電話機を従属接続することができる。
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第１の実施の形態の構成を示す図である。
図１においては、受電端末であるデータ端末装置２のＬＡＮ接続４２側の給電線路２０と後位の受電端末３の給電線路３０との間に、配電スイッチ２４を設け、配電スイッチ２４を受電回路２１で、電力の受電が開始されていない状態では配線スイッチ２４を切断状態にし、電力の受電が開始された後に配電スイッチ２４を接続状態となるよう制御する。
本ＬＡＮシステムにおいては、給電ハブ１からの電力を中継しようとする場合、受電回路２１で配電スイッチ２４を切断状態として、従属接続された受電端末３の給電線路３０を分離するので、給電ハブ１の接続検知回路１２は接続検知用回路２２の接続検知用抵抗器２２ｒのみを検知し、給電制御回路１４は給電対象端末を、受電端末であるデータ端末装置２であることを認識することができる。
図２は図１のＬＡＮシステムにおける給電状況を示す図である。給電ハブ１が起動して接続テスト信号を送出すると、給電ハブ１の給電制御回路１４が給電対象端末を、受電端末であるデータ端末装置２として認識することができ、次にクラステスト信号を送出して、給電クラスを認識することで、給電回路１１が給電クラスに相当する電力の給電を開始し、受電端末であるデータ端末装置２は受電回路２１で電力の受電を開始することで、動作を開始することができる。
また電力の受電が開始された後に受電回路２１が配電スイッチ２４を接続状態とするので、受電回路２１が後位の受電端末３に電力の給電を開始し、後位の受電端末３は受電回路３１で電力の受電を開始することで、動作を開始することができる。
なお、従属接続される後位の受電端末は、給電ハブ１の供給電力量の能力範囲内で、複数台連鎖させることもできる。
したがって本実施の形態によれば、確実に電力を受電することが可能な給電ハブ対応データ端末装置を得ることができる。また本実施の形態によれば、従属接続された後位の受電端末３に電力を中継することができる。
図３は本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第２の実施の形態の構成を示す図である。
図３においては、受電端末であるデータ端末装置２が、配電スイッチ２４の他に、給電クラス表示回路２３に接続された給電クラス表示抵抗器群２３ｒを、複数の抵抗器で構成し、各抵抗器で、従属接続される後位の受電端末３の有無または該受電端末３が必要とする電力量に応じて、給電クラス表示回路２３の要求電力量を示す情報を設定しておき、給電クラス設定スイッチ２３ｓにより、必要とする要求電力量を示す情報を表す抵抗器を選択する。
例として、従属接続する後位の受電端末３がない場合は、給電クラス設定スイッチ２３ｓを用いて、給電クラス表示抵抗器群２３ｒを、クラス１の抵抗器の選択位置(例として１２４Ω)とし、受電端末であるデータ端末装置２の１台分の電力量(クラス１：３.８４Ｗ以下)を、給電クラス表示回路２３で表示する。
また、従属接続する後位の受電端末３がある場合は、給電クラス設定スイッチ２３ｓを用いて、給電クラス表示抵抗器群２３ｒを、クラス２の抵抗器の選択位置(例として６８.１Ω)とし、後位の受電端末３で必要とする電力量を加算した電力量(クラス２：６.４９Ｗ以下)を、給電クラス表示回路２３で表示する。
また、従属接続する更にもう１台の後位の受電端末がある場合には、給電クラス設定スイッチ２３ｓを用いて、給電クラス表示抵抗器群２３ｒを未接続状態にしてクラス０とし、給電ハブ１の最大供給電力量(１２.９５Ｗ以下)を、給電クラス表示回路２３で表示することもできる。
そして、給電クラス表示回路２３が給電ハブ１から図６に示すクラステスト信号１０４を受信した際に、後位の受電端末が接続されていない状態では自己の必要とする電力量の情報を前記給電ハブに与え、また後位の受電端末３が接続されている状態では自己の必要とする電力量と後位の受電端末３の必要とする電力量を加算した電力量の情報を前記給電ハブに与えるよう制御する。
図３のＬＡＮシステムにおける給電状況は図２と同じであり、受電端末であるデータ端末装置２は受電回路２１で受電を開始するとき、給電ハブ１から適切な給電電力を得る。
したがって本実施の形態によれば、給電ハブから確実に電力を受電することが可能な給電ハブ対応データ端末装置を得ることができる。また本実施の形態によれば、従属接続される後位の受電端末に電力を中継することができる。さらに本実施の形態によれば、従属接続される後位の受電端末の有無または該後位の受電端末の数に応じて、給電ハブから適切な給電電力を得ることができる。
図４は本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第３の実施の形態の構成を示す図である。
図４においては、受電端末であるデータ端末装置２が、配電スイッチ２４の他に、配電スイッチの無効設定スイッチ２４ｓを、受電回路２１と配電スイッチ２４の間に具備し、従属接続される後位の受電端末３が存在しない場合や従属接続される受電端末３がたとえば電源アダプタ３６から供給されるため給電ハブ１からの電力を必要としない場合、及び受電端末であるデータ端末装置２と後位の受電端末３の使用電力量の総和が給電ハブ１の給電能力を超えるような場合に、配電スイッチ２４の無効設定スイッチ２４ｓを切断（ＯＦＦ）状態にして、配電スイッチ２４を常に切断（ＯＦＦ）状態とすることで、後位の受電端末３への電力中継を停止する。
なお、この配電スイッチ２４の無効設定スイッチ２４ｓを、図３で示す受電端末であるデータ端末装置２の受電回路２１と配電スイッチ２４の間に具備しても、同様に、配電スイッチ２４を常に切断状態とすることで、後位の受電端末３への電力中継を停止することができる。
したがって本実施の形態によれば、給電ハブから確実に電力を受電することが可能な給電ハブ対応データ端末装置を得ることができる。また本実施の形態によれば、従属接続される後位の受電端末に電力を中継することができる。さらに本実施の形態によれば、従属接続される後位の受電端末が存在しない場合や従属接続される受電端末が給電ハブからの電力を必要としない場合、及び受電端末であるデータ端末装置と後位の受電端末の使用電力量の総和が給電ハブの給電能力を超えるような場合でも、受電端末であるデータ端末装置は給電ハブから電力を受電して安定動作することができる。
本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第１の実施の形態の構成を示す図である。 図１のＬＡＮシステムにおける給電状況を示す図である。 本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第２の実施の形態の構成を示す図である。 本発明の給電ハブ対応データ端末装置を有するＬＡＮシステムの第３の実施の形態の構成を示す図である。 ＬＡＮシステムの基本構成を示す図である。 図５のＬＡＮシステムにおける給電動作方法を示すフローチャート図である。 後位の受電端末を従属接続させた場合のＬＡＮシステムの構成を示す図である。 図７のＬＡＮシステムにおける給電状況を示す図である。
符号の説明
１：給電ハブ
１１：給電回路
１２：接続検知回路
１３：給電クラス検知回路
１４：給電制御回路
１５：パケット転送回路(信号中継回路)
２：受電端末であるデータ端末装置
２０：給電線路
２１：受電回路
２２：接続検知用回路
２２ｒ：接続検知用抵抗器
２３：給電クラス表示回路
２３ｒ：給電クラス表示抵抗器群
２３ｓ：給電クラス設定スイッチ
２４：配電スイッチ
２４ｓ：配電スイッチの無効設定スイッチ
２５：パケット転送回路(信号中継回路)
３：後位の受電端末
３０：給電線路
３１：受電回路
３２：接続検知用回路
３３：給電クラス表示回路
３５：パケット転送回路(信号中継手段)
３６：電源アダプタ
４１，４２：ＬＡＮ配線

Claims (2)

  1. 給電ハブよりＬＡＮ配線を用いて電力を受電する給電ハブ対応データ端末装置において、
    前記給電ハブより受電する電力を自端末装置に接続される後位の受電端末に中継する手段と、
    前記後位の受電端末への給電線路を接続／切断可能な配電スイッチと、
    前記電力の受電が開始されていない状態では前記配線スイッチを切断状態にし、前記電力の受電が開始された後に前記配電スイッチを接続状態となるよう制御する手段と、
    自端末装置が必要とする電力量と前記後位の受電端末が必要とする電力量を加算した電力量に対応する給電クラスに係る情報を前記給電ハブに通知する手段と、
    を具備したことを特徴とする給電ハブ対応データ端末装置。
  2. 請求項１記載において、前記後位の受電端末への前記配電スイッチの動作を停止する手段を具備したことを特徴とする給電ハブ対応データ端末装置。
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