JP4643375B2 - 電圧制御システム - Google Patents

Description

本発明は、電圧制御システムに関し、特に電圧投入／切断の制御を行う電圧制御システムに関する。

ネットワーク環境の急速な発展とコンピュータの普及に伴って、情報通信ネットワークでは、多種多様なサービスが提供されている。情報通信ネットワーク上で、電源トラブルによるデータ喪失やシステム停止などが生じると、多大な損害を被るおそれがある。また、近年のＬＡＮやインターネットなどのネットワークの拡大や広域化によって、電源トラブルの影響は、一部の機器に留まらずシステム全体に波及してしまう。

このような状況において、電源の安定供給は、ネットワークシステムの安定稼動を支える最も重要な課題であり、保守性及び信頼性が高く、安定した電源を供給する電源システムの開発が強く求められている。

一般に情報通信装置では、外部から供給される電源電圧を、オンボード電源であるＤＣ／ＤＣコンバータによって、装置内の各デバイスが必要とする電圧へ変換している。
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータによって、−４８Ｖの電源電圧が３．３Ｖや５Ｖなどに変換され、これらの電圧が該当の各デバイスに供給される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータに対して電圧を投入したり、電圧を切断したりする制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）は、電源制御用のＭＰＵによって行われる。

図１２は従来の電源供給周辺部のブロック構成を示す概略図である。電源供給周辺部１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１、１０２−１〜１０２−ｎ、電源フィルタ１０３、１０４−１〜１０４−ｎ、電源制御用ＭＰＵ１０５から構成される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１は、外部電源（例えば、−４８Ｖ）を電源制御用ＭＰＵ１０５が必要とする電圧（例えば、３．３Ｖ）へ変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１〜１０２−ｎは、−４８Ｖを装置内のデバイス＃１〜＃ｎが必要とする電圧（３．３Ｖまたは５Ｖなど）へそれぞれ変換する。

電源フィルタ１０３、１０４−１〜１０４−ｎは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１、１０２−１〜１０２−ｎからの出力信号をフィルタリングして、電源ラインを伝わる高周波ノイズを除去し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１、１０２−１〜１０２−ｎで変換された電圧を所定のデバイス＃１〜＃ｎへ供給する。

電源制御用ＭＰＵ１０５は、電源フィルタ１０３を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１から供給される電圧によって稼動し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１〜１０２−ｎのそれぞれに対して、あらかじめ設定されている時間間隔で、電圧投入／切断の制御を実行する。

オンボード電源を制御する従来技術として、複数のオンボード電源の二次側出力を同時にターンオン／ターンオフさせる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−１６５４３７号公報（段落番号〔００２７〕〜〔００３１〕，第１図）

上記の電源供給周辺部１００において、電源制御用ＭＰＵ１０５がＤＣ／ＤＣコンバータ１０１から供給される電圧によって稼動状態になると、電源制御用ＭＰＵ１０５は、まず、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１〜１０２−ｎそれぞれに対して電圧を投入していく。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１〜１０２−ｎに対して、電圧投入を行うタイミングは、一般的にはＤＣ／ＤＣコンバータ毎にそれぞれ異なる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１に電圧投入指示を与えてから２０ｍｓ後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−２に電圧投入指示を与え、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−２に電圧投入指示を与えてから２５ｍｓ後に、次のＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−３に電圧投入指示を与えるといった具合である（切断する場合も通常は、ＤＣ／ＤＣコンバータ毎に異なるタイミングで切断する（一括切断を行う場合もある））。

このため、従来では、ファームウェアやハードタイマによって、それぞれのタイミングのタイマ値をあらかじめ設定しておき、このタイマ値が示す時間間隔にもとづいて、電源制御用ＭＰＵ１０５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２−１〜１０２−ｎへの電圧投入／切断制御を実行していた。

しかし、設計変更などに伴う、装置に搭載されるデバイス変更が生じたような場合、その変更したデバイスへ電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータの電圧投入／切断を行うタイミングは、デバイス変更前とは異なるタイミングとなる。

このとき、電圧投入／切断のタイミング変更処理を行う必要があるが、従来の構成では、ファームウェアやハードタイマによってタイミング値を固定値として持っていたため、対象ハード構成が変わる度に、ファームウェアを改版したり、ハードタイマを差し替えたりしなければならず、非常に手間がかかり、保守性を低下させるといった問題があった。

また、デバイスには部品毎に特性のばらつきがある。従来のように、電圧投入／切断のタイミングを固定値としてもっていると、このような部品のばらつきに柔軟に対応することができず、信頼性を低下させるといった問題があった。また、部品のばらつきを考慮した場合には、同じ部品を搭載しているカードであっても、カード毎に逐一タイミング設定を行う必要が生じることになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、オンボード電源への電圧投入／切断のタイミングを自動的に判別制御して、保守性及び信頼性の向上を図った電圧制御システムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、電圧投入の制御を行う電圧制御システム１において、複数のオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎから構成される電源部１１と、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与えられる電圧投入指示の時間間隔の設定を行う場合に、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧投入の指示を一定回数繰り返し与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する測定部１２ａ、上位から送信された、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを稼動させる電圧投入部１２ｂ、を含む電源制御部１２と、から構成される通信カード１０と、測定値を集計し、統計処理をして統計値を求め、統計値がオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎの出力安定時間の規定値を超える場合には、規定値をタイミング情報と設定し、統計値が規定値を超えない場合には、統計値をタイミング情報と設定して、電源制御部１２へ通知するタイミング情報解析部２１と、を有することを特徴とする電圧制御システム１が提供される。

ここで、電源部１１は、複数のオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎから構成される。測定部１２ａは、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与えられる電圧投入指示の時間間隔の設定を行う場合に、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧投入の指示を一定回数繰り返し与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する。電圧投入部１２ｂは、上位から送信された、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを稼動させる。タイミング情報解析部２１は、測定値を集計し、統計処理をして統計値を求め、統計値がオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎの出力安定時間の規定値を超える場合には、規定値をタイミング情報と設定し、統計値が規定値を超えない場合には、統計値をタイミング情報と設定して、電源制御部１２へ通知する。

本発明の電圧制御システムは、オンボード電源それぞれに電圧投入の指示を一定回数繰り返し与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定する。そして、測定結果からオンボード電源に与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報を求め、通常運用状態で電圧投入を行う際には、このタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示をオンボード電源に順次与えて稼動させる構成とした。これにより、オンボード電源への電圧投入のタイミングが自動的に判別制御されるので、対象ハード構成が変わったような場合でも、保守者が逐一ファームウェアを改版したり、ハードタイマを差し替えたりといった面倒な作業が不要となり、保守性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は電圧制御システムの原理図である。電圧制御システム１は、通信カード１０と上位装置２０とから構成されて、電圧投入の制御を行うシステムである。

通信カード１０は、電源部１１と電源制御部１２から構成され、電源部１１はオンボード電源（OBP：On Board Power supply unit）１１ａ−１〜１１ａ−ｎと電源フィルタ１３−１〜１３−ｎを含み、電源制御部１２は、測定部１２ａ、電圧投入部１２ｂを含む。

オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎは、外部電源を通信カード内のデバイス＃１〜＃ｎが必要とする電圧へ変換し、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータに対応する。
電源フィルタ１３−１〜１３−ｎは、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎからの出力信号をフィルタリングして、電源ラインを伝わる高周波ノイズを除去し、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎで変換された電圧を所定のデバイス＃１〜＃ｎへ供給する。

測定部１２ａは、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔の設定（または設定変更）を行う場合に、最適値を求めるための測定処理を行う。具体的には、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧投入の指示を一定回数繰り返し与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する。

電圧投入部１２ｂは、上位装置２０に含まれるタイミング情報解析部２１から送信された、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを稼動させる。

タイミング情報解析部２１は、通信カード１０の全体制御を行う上位装置２０側に位置しており、測定部１２ａでの測定値を集計し、統計処理をして統計値を求める（統計処理の際は、最も有効な統計的推測法（平均値や標準偏差値等）を選択する）。

そして、求めた統計値がオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎの出力安定時間の規定値を超える場合には、規定値をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔である最適なタイミング情報として電源制御部１２へ通知する。また、統計値が規定値を超えない場合には、統計値を最適なタイミング情報として電源制御部１２へ通知する。

なお、電源制御部１２を稼動させるオンボード電源は、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎとは別に、通信カード１０内に設けられており（図示せず）、通信カード１０が筐体（シャーシ）に挿入すると、電源制御部１２は、そのオンボード電源を通じて電圧が供給されて（電源制御部１２のリセットも含めて）稼動するものである。また、上位装置２０は、図示しない保守端末と接続可能であり、保守者からの指示を通信カード１０に設定したり、システム運用状態を保守者へ通知したりすることができる。

図２は電圧制御システム１の動作フローを示す図である。設計変更などによる通信カード１０の改版により、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧投入指示の時間間隔の設定変更を要する場合に行われる動作について示している。

〔Ｓ１〕ｉに１を設定する。
〔Ｓ２〕測定部１２ａは、オンボード電源１１ａ−ｉの電圧供給の出力安定時間の測定を行う。このとき、オンボード電源１１ａ−ｉに電圧投入の指示を与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定する。このような測定をＮ回繰り返し、Ｎ個の測定値を取得する（電圧投入して出力安定時間を測定し、一旦電圧を切断して、再び電圧投入して測定するといったことをＮ回繰り返す）。

〔Ｓ３〕測定部１２ａは、Ｎ個の測定値をタイミング情報解析部２１へ通知する。
〔Ｓ４〕タイミング情報解析部２１は、測定値を集計し、統計処理をして統計値を求める（例えば、簡単にはＮ個の測定値の平均値を求めるなど）。

〔Ｓ５〕タイミング情報解析部２１は、統計値と、あらかじめ認識しているオンボード電源１１ａ−ｉの出力安定時間の規定値とを比較する。統計値が規定値を超える場合はステップＳ６へいき、超えなければステップＳ７へいく。

〔Ｓ６〕タイミング情報解析部２１は、規定値をオンボード電源１１ａ−ｉに与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報として電源制御部１２へ通知する。
〔Ｓ７〕タイミング情報解析部２１は、統計値をオンボード電源１１ａ−ｉに与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報として電源制御部１２へ通知する。

〔Ｓ８〕電圧投入部１２ｂは、タイミング情報解析部２１から送信されたタイミング情報を記憶する（例えば、不揮発性メモリに記憶する）。
〔Ｓ９〕ｉをインクリメントする。

〔Ｓ１０〕ｉがｎ（＝デバイス用のオンボード電源の総台数）よりも小さいか等しい場合はステップＳ２へ戻り、そうでなければステップＳ１１へいく。
〔Ｓ１１〕電圧投入部１２ｂは、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを稼動させる。

図３は出力安定時間を示す図である。出力安定時間には、オンボード電源１１ａ−ｉ単体による安定した電圧供給がなされるまでの所要時間だけでなく、オンボード電源１１ａ−ｉからの出力信号のフィルタリングを行う電源フィルタ１３−ｉの電圧立ち上がり時間（電源フィルタ１３−ｉは、抵抗やコンデンサ等のディスクリート素子からなるフィルタであり、ＲＣ時定数を考慮した時間である）と、オンボード電源１１ａ−ｉから供給される電圧によって駆動するデバイス＃ｉへのリセット時間（リセット信号をＯＮしてから解除するまでの時間）とが含まれる。

すなわち、オンボード電源１１ａ−ｉが安定状態になったということは、オンボード電源１１ａ−ｉが電圧を供給するデバイス＃ｉもリセットされて運用状態になっていることを含むものであり、このような状態になってから次のオンボード電源１１ａ−（ｉ＋１）に対して電圧投入を行っていくことになる。

ここで、電圧投入のタイミングを制御する際の契機について説明する。オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに対して、電圧投入を複数回行って出力安定時間を測定し、タイミング情報を取得して、それぞれのオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎにタイミング情報にもとづく電圧投入指示を与えて順次稼動させる電圧投入タイミング制御を実行する場合、電圧投入タイミング制御を実行する際の契機は、上位装置２０からの通知によるものと、監視センサでの監視結果によるものとがある。

例えば、設計変更などにより通信カード１０を改版し、保守者は、改版した通信カード１０をシャーシに挿入する。このとき、挿入した通信カード１０に対して（通信カード１０に搭載されている複数のオンボード電源に対して）、電圧投入タイミング制御を施すことになるが、この場合、保守者は、上位装置２０と接続する保守端末等を通じて、通信カード１０に電圧投入タイミング制御を実行するためのコマンドを入力する。すると、上位装置２０から電圧投入タイミング制御の指示が通信カード１０内の電源制御部１２に与えられて、上述のステップＳ１〜ステップＳ１１に示したような制御が実行される。

または、通信カード１０内にカード内の電圧変動を監視する監視センサを設けておく（この監視センサは電源制御部１２に供給される電圧で稼動する）。保守者が、改版した通信カード１０をシャーシに挿入すると、電源制御部１２及び監視センサが起動し、監視センサがデバイス＃１〜＃ｎに対する電圧変動を検出する。電源制御部１２は、その検出結果から電圧投入タイミング制御を実行することを自律的に判断し、上述のステップＳ１〜ステップＳ１１に示したような制御を実行する。

以上説明したように、電圧制御システム１によれば、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧投入の指示を与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定し、測定結果から最適なタイミング情報を求める。そして、このタイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示を順次与えて稼動させる構成とした。

このような電圧投入タイミング制御を行うことで、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎへの電圧投入のタイミングが自動的に判別制御されるので、対象ハード構成が変わったり、搭載部品の特性にばらつきがあるような場合でも、保守者が逐一ファームウェアを改版したり、ハードタイマを差し替えたりといった面倒な作業が不要となり、保守性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。

次に電圧切断の制御を行う電圧制御システムについて説明する。図４は電圧制御システムの原理図である。電圧制御システム２は、通信カード３０と上位装置４０とから構成されて、電圧切断の制御を行うシステムである。

通信カード３０は、電源部１１と電源制御部３２から構成され、電源部１１はオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎと電源フィルタ１３−１〜１３−ｎを含み、電源制御部３２は、測定部３２ａ、電圧切断部３２ｂを含む。

オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎと電源フィルタ１３−１〜１３−ｎは図１と同じである。測定部３２ａは、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与えられる電圧切断指示の時間間隔の設定（または設定変更）を行う場合に、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧切断の指示を一定回数繰り返し与える。そして、電圧切断の指示を与えた時から完全に電圧が切断されるまでの切断時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する。

電圧切断部３２ｂは、上位のタイミング情報解析部４１から送信されたタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧切断を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧切断の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを落としていく。

タイミング情報解析部４１は、通信カード３０の全体制御を行う上位装置４０側に位置しており、測定部３２ａでの測定値を集計し、統計処理をして統計値を求める。そして、統計値がオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎの切断時間の規定値を超える場合には、規定値をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧切断投入指示の時間間隔である最適なタイミング情報として電源制御部３２へ通知する。また、統計値が規定値を超えない場合には、統計値を最適なタイミング情報として電源制御部３２へ通知する。

なお、電源制御部３２を稼動させるオンボード電源は、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎとは別に、通信カード３０内に設けられており（図示せず）、通信カード３０がシャーシに挿入すると、電源制御部３２は、そのオンボード電源を通じて電圧が供給されて（電源制御部３２のリセットも含めて）稼動するものである。また、上位装置４０は、図示しない保守端末と接続可能であり、保守者からの指示を通信カード３０に設定したり、システム運用状態を保守者へ通知したりすることができる。

図５は電圧制御システム２の動作フローを示す図である。設計変更などによる通信カード３０の改版により、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧切断指示の時間間隔の設定変更を要する場合に行われる動作について示している。

〔Ｓ２１〕ｉに１を設定する。
〔Ｓ２２〕測定部３２ａは、オンボード電源１１ａ−ｉの電圧切断の切断時間の測定を行う。このとき、オンボード電源１１ａ−ｉに電圧切断の指示を与え、電圧切断の指示を与えた時から完全に電圧切断が行われるまでの切断時間を測定する。このような測定をＮ回繰り返し、Ｎ個の測定値を取得する（電圧切断して切断時間を測定し、一旦電圧を投入して、再び電圧切断して測定するといったことをＮ回繰り返す）。

〔Ｓ２３〕測定部３２ａは、Ｎ個の測定値をタイミング情報解析部４１へ通知する。
〔Ｓ２４〕タイミング情報解析部４１は、測定値を集計し、統計処理をして統計値を求める（例えば、簡単にはＮ個の測定値の平均値を求めるなど）。

〔Ｓ２５〕タイミング情報解析部４１は、統計値と、あらかじめ認識しているオンボード電源１１ａ−ｉの切断の規定値とを比較する。統計値が規定値を超える場合はステップＳ２６へいき、超えなければステップＳ２７へいく。

〔Ｓ２６〕タイミング情報解析部４１は、規定値をオンボード電源１１ａ−ｉに与える電圧切断指示の時間間隔であるタイミング情報として電源制御部３２へ通知する。
〔Ｓ２７〕タイミング情報解析部２１は、統計値をオンボード電源１１ａ−ｉに与える電圧切断指示の時間間隔であるタイミング情報として電源制御部３２へ通知する。

〔Ｓ２８〕電圧切断部３２ｂは、タイミング情報解析部４１から送信されたタイミング情報を記憶する（例えば、不揮発性メモリに記憶する）。
〔Ｓ２９〕ｉをインクリメントする。

〔Ｓ３０〕ｉがｎ（＝デバイス用のオンボード電源の総台数）よりも小さいか等しい場合はステップＳ２２へ戻り、そうでなければステップＳ３１へいく。
〔Ｓ３１〕電圧切断部３２ｂは、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してあるタイミング情報にもとづいて、電圧切断の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに順次与えて、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎを落としていく。

以上説明したように、電圧制御システム２によれば、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎそれぞれに電圧切断の指示を一定回数繰り返し与え、電圧切断の指示を与えた時から完全に電圧切断が行われるまでの切断時間を測定する。そして、測定結果からオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに与える電圧切断指示の時間間隔であるタイミング情報を求め、通常運用状態で電圧切断を行う際には、このタイミング情報にもとづいて、電圧切断の指示をオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに順次与えて落としていく構成とした。

このような電圧切断タイミング制御を行うことで、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎへの電圧切断のタイミングが自動的に判別制御されるので、対象ハード構成が変わったり、搭載部品の特性にばらつきがあるような場合でも、保守者が逐一ファームウェアを改版したり、ハードタイマを差し替えたりといった面倒な作業が不要となり、保守性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。

次に電圧制御システム１、２を適用した通信システムの構成及び動作について説明する。図６は通信システムの装置構成を示す図である。通信システム３は、シャーシ１１０、上位装置６０から構成される。シャーシ１１０には通信カード＃０〜＃ｎ（図中、ＣＡＲＤ＃０〜＃ｎ）が挿入され、通信カード＃０〜＃ｎそれぞれは、ＬＡＮを通じて上位装置６０と互いに通信を行うことができる。

図７は通信カード＃０〜＃ｎの構成を示す図である。通信カード＃０〜＃ｎ（総称する場合は通信カード５０と呼ぶ）は、オンボード電源１１ａ−０〜１１ａ−ｎ、電源フィルタ１３−０〜１３−ｎ、ＩＰＭＣ（PICMG3.0規格 IPMI（Intelligent Platform Management Interface）制御用のＭＰＵ）５１、リセット制御デバイス５２、監視センサ５３から構成される。

オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎと電源フィルタ１３−１〜１３−ｎは図１と同じである。ＩＰＭＣ５１は、図１、図４で上述した電源制御部１２、３２の機能を有し、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎに対する電圧投入／切断（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を実行する。

また、ＩＰＭＣ５１は、リセット制御デバイス５２を介し、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−ｎから電圧供給を受けて駆動するデバイス＃１〜＃ｎのリセット制御を行う。監視センサ５３は、通信カード５０内の電圧変動や温度変動を監視し、監視結果をＩＰＭＣ５１へ送信する。ＩＰＭＣ５１は、監視結果にもとづき、電圧投入タイミング制御または電圧切断タイミング制御を実行する。

次に通信システム３に対する電圧投入動作について説明する。図８は電圧投入タイミング制御の動作フローであり、図９は算出されたタイミング情報で電圧投入されるシーケンスを示す図である。なお、説明を簡単にするために、３台のオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−３を対象にして、オンボード電源１１ａ−１→１１ａ−２と、オンボード電源１１ａ−２→１１ａ−３との２つの時間間隔（タイミング情報）を求めるものとし、測定を３回行うものとする。

〔Ｓ４１〕外部電源（−４８Ｖ）がＩＰＭＣ５１用のオンボード電源１１ａ−０に供給され、−４８Ｖ→１．３Ｖと変換する（なお、オンボード電源１１ａ−０〜１１ａ−ｎはすべて、−４８Ｖから１．３Ｖへの変換を行うものとする）。

〔Ｓ４２〕ＩＰＭＣ５１は、オンボード電源１１ａ−０から１．３Ｖが供給され、所定時間のパワーオンリセット信号を受ける。
〔Ｓ４３〕ＩＰＭＣ５１は、自身が他デバイスを制御可能になる時間が経過したら、オンボード電源１１ａ−１に電圧投入（電圧投入（Ａ−１）とする）行う。

〔Ｓ４４〕ＩＰＭＣ５１は、オンボード電源１１ａ−１の出力安定時間を測定し、上位装置６０に測定値を通知する。１回目の測定値を２５ｍｓとする。
〔Ｓ４５〕ＩＰＭＣ５１は、ステップＳ４４の処理と並行して、電圧投入（Ａ−１）から十分な時間（例えば、１秒）の経過後に、オンボード電源１１ａ−２へ電圧投入（電圧投入（Ｂ−１）とする）を行う。

〔Ｓ４６〕ＩＰＭＣ５１は、オンボード電源１１ａ−２の出力安定時間を測定し、上位装置６０に測定値を通知する。１回目の測定値を２６ｍｓとする。以後、ステップＳ４３〜ステップＳ４６までの測定を所定回数繰り返す。

すなわち、ここでの全体の測定処理として、オンボード電源１１ａ−１に対して、電圧投入Ａ−１〜Ａ−３を行って、３つの測定値を取得する。同様に、オンボード電源１１ａ−２に対して、電圧投入Ｂ−１〜Ｂ−３を行って、３つの測定値を取得する。

〔Ｓ４７〕オンボード電源１１ａ−１の測定値が、１回目：２５ｍｓ、２回目：２５ｍｓ、３回目１８ｍｓであったとすると、上位装置６０はこれらの測定値の統計処理を行って統計値を生成する。ここでは簡単に平均をとるとすれば、平均値は２２．６ｍｓとなる。

〔Ｓ４８〕オンボード電源１１ａ−１の出力安定時間の規定値が２０ｍｓ±２ｍｓとする（この規定値はオンボード電源すべてに設けられており、ＩＰＭＣ５１はあらかじめ認識している）。上位装置６０は、算出した平均値と規定値とを比較する。ここでは、平均値は規定値を超えるため、規定値の方を選択する（平均値が規定値を超えない場合は平均値を選択する）。

すなわち、オンボード電源１１ａ−１に電圧投入を行ってから、次のオンボード電源１１ａ−２へ電圧投入を行うまでの時間間隔（タイミング情報）を２０ｍｓと設定することになる。なお、オンボード電源１１ａ−２に対してもステップＳ４７、Ｓ４８と同様の処理を行って最適なタイミング情報を求める。オンボード電源１１ａ−２のタイミング情報としては、２２ｍｓが求められたとする。

〔Ｓ４９〕上位装置６０は、タイミング情報２０ｍｓ、２２ｍｓをＩＰＭＣ５１へ送信する。
〔Ｓ５０〕ＩＰＭＣ５１は、タイミング情報２０ｍｓ、２２ｍｓを不揮発性メモリ等に記憶させる。そして、通常運用時には、記憶してあるタイミング情報を用いてオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−３に対して順次電圧投入を行って、オンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−３を算出した時間間隔で立ち上げていく。

次に通信システム３の電圧切断動作について説明する。図１０は電圧切断タイミング制御の動作フローであり、図１１は算出されたタイミング情報で電圧切断されるシーケンスを示す図である。なお、図１１のＰＰＣ（PowerPC）は電源制御用プロセッサであり、ＩＷＵは電源切断制御を行うモジュール名であり、ＢＵＳＳＷは、ＩＷＵとオンボード電源１１ａ−１〜１１ａ−３とを接続するスイッチインタフェースである。

〔Ｓ６１〕ＩＰＭＣ５１よりＰＰＣにPOWER OFF準備通知を行う（切断時時間条件Ａ）。
〔Ｓ６２〕ＰＰＣよりＩＷＵに電源切断制御通知を行う（切断時時間条件Ｂ）。

〔Ｓ６３〕ＰＰＣは、ＩＰＭＣに対し電源切断制御通知応答を通知する（即時）。
〔Ｓ６４〕ＩＰＭＣ５１は、切断時時間条件Ｃの時間内に切断時ＩＰＭＣデバイス制御７を実施する。

〔Ｓ６５〕ＩＰＭＣ５１は、切断時時間条件Ｄの時間内に切断時ＩＰＭＣ POWOFF制御８ａを実施する。
〔Ｓ６６〕ＩＰＭＣ５１は、切断時時間条件Ｅの時間内に切断時ＩＰＭＣ POWOFF制御８ｂを実施する。

〔Ｓ６７〕切断時ＩＰＭＣ POWOFF制御８ｂを実行してから、各電源断までの時間を測定する（結果 １１０ｍｓとする）。
〔Ｓ６８〕切断時ＩＰＭＣ POWOFF制御８ｃを実行する。そして、ステップＳ６１〜Ｓ６８を指定回数分繰り返す（３回とする）。１回目：１１０ｍｓ、２回目：１１０．２ｍｓ、３回目：１０９．４ｍｓだったとする（平均：１０９．８６ｍｓ）。

〔Ｓ６９〕上位装置６０に通知する
〔Ｓ７０〕規定値１１０ｍｓ±０．１ｍｓ以上という条件を持つとした場合、平均値は規定値以下であるため、上位装置６０は、切断時時間条件Ｆを１１０ｍｓ以上確保する電源制御をするよう該当シャーシに通知する（ただし、複数回行っても状況が変わらない場合、故障もしくは設計ミスが想定されるので上位装置６０側で最終的には判断する）。または、平均値が規定値以内であった場合、平均値を切断時時間条件Ａとして配下シャーシに通知する。

電圧制御システムの原理図である。 電圧制御システムの動作フローを示す図である。 出力安定時間を示す図である。 電圧制御システムの原理図である。 電圧制御システムの動作フローを示す図である。 通信システムの装置構成を示す図である。 通信カードの構成を示す図である。 電圧投入タイミング制御の動作フローを示す図である。 算出されたタイミング情報で電圧投入されるシーケンスを示す図である。 電圧切断タイミング制御の動作フローを示す図である。 算出されたタイミング情報で電圧切断されるシーケンスを示す図である。 従来の電源供給周辺部のブロック構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 電圧制御システム
１０ 通信カード
１１ 電源部
１１ａ−１〜１１ａ−ｎ オンボード電源
１２ 電源制御部
１２ａ 測定部
１２ｂ 電圧投入部
１３−１〜１３−ｎ 電源フィルタ
２０ 上位装置
２１ タイミング情報解析部

Claims (3)

1. 電圧投入の制御を行う電圧制御システムにおいて、
   複数のオンボード電源から構成される電源部と、前記オンボード電源に与えられる電圧投入指示の時間間隔の設定を行う場合に、前記オンボード電源それぞれに電圧投入の指示を一定回数繰り返し与え、電圧投入の指示を与えた時から安定した電圧供給が行われるまでの出力安定時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する測定部、上位から送信された、前記オンボード電源に与える電圧投入指示の時間間隔であるタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧投入を行う際には、記憶してある前記タイミング情報にもとづいて、電圧投入の指示を前記オンボード電源それぞれに順次与えて、前記オンボード電源を稼動させる電圧投入部、を含む電源制御部と、から構成される通信カードと、
   前記測定値を集計し、統計処理をして統計値を求め、前記統計値が前記オンボード電源の出力安定時間の規定値を超える場合には、前記規定値を前記タイミング情報と設定し、前記統計値が前記規定値を超えない場合には、前記統計値を前記タイミング情報と設定して、前記電源制御部へ通知するタイミング情報解析部と、
   を有することを特徴とする電圧制御システム。
2. 前記タイミング情報解析部は、前記オンボード電源からの出力信号のフィルタリングを行う電源フィルタの電圧立ち上がり時間と、前記通信カードに搭載されて、前記オンボード電源から供給される電圧によって駆動するデバイスへのリセット時間と、を前記オンボード電源の出力安定時間に含めて、前記タイミング情報を設定することを特徴とする請求項１記載の電圧制御システム。
3. 電圧切断の制御を行う電圧制御システムにおいて、
   複数のオンボード電源から構成される電源部と、前記オンボード電源に与えられる電圧切断指示の時間間隔の設定を行う場合に、前記オンボード電源それぞれに電圧切断の指示を一定回数繰り返し与え、電圧切断の指示を与えた時から完全に電圧が切断されるまでの切断時間を測定して、繰り返した回数分の測定値を取得する測定部、上位から送信された、前記オンボード電源に与える電圧切断投入指示の時間間隔であるタイミング情報を記憶し、通常運用状態で電圧切断を行う際には、記憶してある前記タイミング情報にもとづいて、電圧切断の指示を前記オンボード電源それぞれに順次与えて、前記オンボード電源を落としていく電圧切断部、を含む電源制御部と、から構成される通信カードと、
   前記測定値を集計し、統計処理をして統計値を求め、前記統計値が前記オンボード電源の切断時間の規定値を超える場合には、前記規定値を前記タイミング情報と設定し、前記統計値が前記規定値を超えない場合には、前記統計値を前記タイミング情報と設定して、前記電源制御部へ通知するタイミング情報解析部と、
   を有することを特徴とする電圧制御システム。
   

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