JP7419882B2 - Power supply control system - Google Patents
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Description
本発明は、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ「登録商標」）によって給電装置が通信電力線に接続された受電デバイスに電力を供給する技術に関する。 The present invention relates to a technology in which a power supply device supplies power to a power receiving device connected to a communication power line using PoE (Power Over Ethernet (registered trademark)).
「ＩｏＴ」デバイスは、「ＬＰＷＡ無線／電池」の組み合わせで系統から物理的に切離されたロケーションで動作するイメージが強いが、「有線ＬＡＮ／ＰｏＥ」の組み合わせで稼働するケースも少なくない。 There is a strong image that "IoT" devices operate in locations physically separated from the grid through a combination of "LPWA wireless/battery," but there are also many cases in which they operate with a combination of "wired LAN/PoE."
例えば「ＰｏＥ」で稼働するセンサ，カメラ，ＬＥＤライトのセットをスイッチングハブ（ＨＵＢ）に接続して出入口を監視する用途などが想定できる。このときイーサネットで電力が供給されるため、電池切れの心配がなく、また「有線ＬＡＮ」なので通信安定性が無線より高く、今後に多様なアプリケーションの登場が期待されている。 For example, it can be used to monitor entrances and exits by connecting a set of sensors, cameras, and LED lights that operate using PoE to a switching hub (HUB). At this time, power is supplied via Ethernet, so there is no need to worry about the battery running out, and since it is a wired LAN, communication stability is higher than wireless, and a variety of applications are expected to appear in the future.
「ＰｏＥ」に関する規格としては、「ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ」，「ＩＥＥＥ８０２．ａｔ」，「ＩＥＥＥ８０２．３ｂｔ」が挙げられる。これらの規格は、主に物理層の仕様を定義し、電力供給側は「Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ」と呼ばれ、電力受給側は「Ｐｏｗｅｒｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と呼ばれている。 Standards related to "PoE" include "IEEE802.3af," "IEEE802.at," and "IEEE802.3bt." These standards mainly define the specifications of the physical layer, and the power supply side is called "Power Sourcing Equipment" and the power reception side is called "Powered Devices."
以下、電力供給側を「給電装置（ＰＳＥ）」と呼び、電力受給側を「受電デバイス（ＰＤ）」と呼ぶ。表１は、受電デバイスの消費電力に応じて定められたクラスを示している。 Hereinafter, the power supply side will be referred to as a "power supply device (PSE)," and the power reception side will be referred to as a "power receiving device (PD)." Table 1 shows classes defined according to power consumption of power receiving devices.
「ＬＰＷＡ無線／電池」の組み合わせによる「ＩｏＴ」デバイスは、主に電池切れおよび無線到達性が問題となる。この点については「ＰｏＥ」を利用すれば解消するものの、給電装置の電力供給能力による制約が生じる。 "IoT" devices based on the combination of "LPWA wireless/battery" mainly have problems with battery exhaustion and wireless reachability. Although this problem can be solved by using "PoE," there are restrictions due to the power supply capacity of the power supply device.
そこで、特許文献１では、「ＰｏＥ」の給電過負荷に対して、通信装置（受電デバイス）内部で過電流が発生している場合、給電装置が通信装置の過電流を検出して給電を停止させ、さらに通信装置が自身の過電流を検出して能動的に給電装置の給電を停止させている。
Therefore, in
しかしながら、特許文献１は過電流の発生時に給電停止をするにすぎず、受電デバイス群の消費電力が給電装置の総供給電力（定格）を超過させないようにするシステムを提供するものではない。すなわち、「ＰｏＥ」ではポートごとの供給電力定格（表１のクラス）が定められているが、これとは別に給電装置の電力供給能力の上限による制約を受ける。
However,
例えばポート数「２４ポート」、供給可能総電力「５００Ｗ」の給電装置の場合、全ポートにクラス「４」の受電デバイスが接続され、かつ各々の受電デバイスが規格一杯に電力を消費した場合、総消費電力「２４×２５．５Ｗ＝６１２Ｗ」となり、定格「５００Ｗ」を超過してしまう。
For example, in the case of a power supply device with 24 ports and a total supply power of 500W, if
消費電力の超過を防止するためには、給電装置において受電デバイスの総消費電力を計算し、自身の定格を超過させないように給電状態を制御しなければならない。一般的には給電するポートを限定する形で定格を守ろうとするが、この方式では受電できる受電デバイスは常に受電できる一方、受電できない受電デバイスは常に受電できないおそれがある。 In order to prevent excess power consumption, the power supply device must calculate the total power consumption of the power receiving device and control the power supply state so as not to exceed its own rating. Generally, an attempt is made to protect the rating by limiting the ports that feed power, but with this method, devices that can receive power can always receive power, while devices that cannot receive power may not be able to receive power at all times.
「ＩｏＴ」システムの傾向として、個々の受電デバイスは安価であるものの、個数の増大による圧力がかかる一方で、これを収容する基地局（ＰｏＥシステムでは給電装置）は高価なため、受電デバイスと同程度のレートで増設することは難しい。 The trend in IoT systems is that individual power receiving devices are inexpensive, but the increasing number of devices is putting pressure on them, and the base stations that accommodate them (power supply equipment in PoE systems) are expensive, so they are the same as the power receiving devices. It is difficult to increase capacity at a similar rate.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、給電装置の給電能力を上回る受電デバイス群を収容する手法の提供を解決課題としている。 The present invention has been made in order to solve such conventional problems, and its problem to be solved is to provide a method for accommodating a group of power receiving devices that exceeds the power feeding capacity of a power feeding device.
（１）本発明の一態様は、
給電装置が通信電力線に接続された複数の受電デバイスに給電するシステムであって、
前記給電装置は、前記各受電デバイスの動作モード毎の消費電力が記述された受電デバイスプロファイルが保存されたデータベースと、
前記データベースを参照して前記各受電デバイスの前記動作モードを制御し、前記受電デバイス群による消費電力を前記給電装置の供給定格内に制御する給電スケジューラと、を備える。
(1) One aspect of the present invention is
A system in which a power supply device supplies power to a plurality of power receiving devices connected to a communication power line,
The power supply device includes a database storing a power receiving device profile that describes power consumption for each operation mode of each of the power receiving devices;
The power supply scheduler controls the operation mode of each power receiving device by referring to the database, and controls power consumption by the power receiving device group to within a supply rating of the power supply device.
（２）本発明の他の態様は、複数の給電デバイスに通信電力線を介して給電する給電装置であって、
前記給電装置は、前記各受電デバイスの動作モード毎の消費電力が記述された受電デバイスプロファイルが保存されたデータベースと、
前記データベースを参照して前記各受電デバイスの前記動作モードを制御し、前記受電デバイス群による消費電力を前記給電装置の供給定格内に制御する給電スケジューラと、を備える。
(2) Another aspect of the present invention is a power feeding device that feeds power to a plurality of power feeding devices via a communication power line,
The power supply device includes a database storing a power receiving device profile that describes power consumption for each operation mode of each of the power receiving devices;
The power supply scheduler controls the operation mode of each power receiving device by referring to the database, and controls power consumption by the power receiving device group to within a supply rating of the power supply device.
本発明によれば、給電装置の給電能力を上回る受電デバイス群を収容することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accommodate a group of power receiving devices that exceeds the power feeding capacity of the power feeding device.
以下、本発明の実施形態に係る給電制御システムを説明する。この給電制御システムは、次の着想をベースに案出されている。 Hereinafter, a power supply control system according to an embodiment of the present invention will be described. This power supply control system has been devised based on the following ideas.
（１）「ＩｏＴ」デバイスは、一般に間欠動作（あるいはイベント駆動）し、睡眠モード（スリープモード）を持つことが多く、常時電源オンの場合は少ない。 (1) "IoT" devices generally operate intermittently (or are event-driven), often have a sleep mode, and are rarely always powered on.
（２）睡眠モード中の「ＩｏＴ」デバイスは、電力を殆ど消費しないが、いつ起床して稼働モードに遷移するか不明である。 (2) "IoT" devices in sleep mode consume almost no power, but it is unclear when they will wake up and transition to working mode.
したがって、電力消費量の計算は、ワーストケース（運悪く、全デバイスが同時に起床して稼働した場合）を想定せざるをえず、電力消費量は全デバイスの稼働モード時の消費電力の合計となる。 Therefore, when calculating power consumption, we have to assume the worst case (unfortunately, all devices wake up and operate at the same time), and the power consumption is the sum of the power consumption of all devices in active mode. Become.
（３）仮に給電装置が、自身に接続された受電デバイスの起動タイミングを重複しないように制御できれば、給電装置の供給能力を越える受電デバイス群をシステムに収容することが可能となる。 (3) If the power supply device can control the startup timing of the power receiving devices connected to itself so as not to overlap, it will be possible to accommodate in the system a group of power receiving devices that exceed the supply capacity of the power supply device.
（４）睡眠モードを持たない受電デバイスについては、給電装置が給電／給電停止（停電）を制御することにより、受電デバイスに間欠動作を強いることもできる。 (4) For a power receiving device that does not have a sleep mode, the power supply device can also force the power receiving device to perform intermittent operation by controlling power supply/stopping of power supply (power outage).
そこで、前記給電制御システムは、給電装置において受電デバイス群を制御することで給電装置の供給容量を越える受電デバイスをシステム内に収容させる。ここでは前記給電制御システムを「時分割多重型ＰｏＥ（ＴＤＭ－ＰｏＥ）」と呼び、また「時分割多重型ＰｏＥ」に関わる手続を「ＴＤＭ－ＰｏＥプロトコル」と呼ぶものとする。 Therefore, the power feeding control system controls a group of power receiving devices in the power feeding device to accommodate in the system a number of power receiving devices that exceed the supply capacity of the power feeding device. Here, the power supply control system will be referred to as "time division multiplexed PoE (TDM-PoE)," and the procedures related to "time division multiplexed PoE" will be referred to as "TDM-PoE protocol."
≪構成例≫
図１に基づき「時分割多重型ＰｏＥ」の構成例を説明する。図１中の１は時分割多重型給電装置（ＴＤＭ－ＰＳＥ：以下、給電装置）を示し、７は給電装置１の給電ポートを示し、８は時分割多重型受電デバイス（ＴＤＭ－ＰＤ：以下、受電デバイス）を示している。
<<Configuration example>>
An example of the configuration of "time division multiplexed PoE" will be explained based on FIG. 1. 1 in FIG. 1 indicates a time division multiplexed power supply device (TDM-PSE: hereinafter referred to as the power supply device), 7 indicates a power supply port of the
ここでは給電装置１の給電ポート７にそれぞれ受電デバイス８ａ～８ｅがイーサネットケーブル経由で接続されている。なお、受電デバイス８の個数は５つに限定されず、任意の個数でよいものとする。
Here,
給電装置１は、受電デバイスデータベース（ＰＤＤＢ）２，マスタークロック（ＭＣＬＫ）３，給電装置設定（ＣＦＧ）４，給電スケジューラ（ＳＣＨＥＤ）５，給電キュー（ＰＳＱ６），給電ポート７を実装している。
The
受電デバイス８ａ～８ｅは、それぞれ受電デバイスプロファイル（ＰＲＯＦＩＬＥ）９を備えている。なお、表２は前記各構成１～９の詳細を示し、表３は前記プロファイル９の詳細を示している。
Each of the
図１中の７ａは給電状態の給電ポート７を示し、７ｂは停電状態の給電ポート７を示している。したがって、受電デバイス８ａ～８ｄは所定の動作モード（稼働モード・準備モード・待機モード・睡眠モード）の状態と示されている。一方、受電デバイス８ｅは停電状態、即ちシャットダウンした状態と示されている。表４は、受電デバイスの各動作モードの詳細を示している。
7a in FIG. 1 indicates the
（１）動作モードの状態遷移
図２に基づき動作モードの状態遷移を説明する。まず、受電デバイス８は、停電状態（Ｓ０）からの給電開始により起動し、準備モード（Ｓ１）の状態で待機する。この準備モードのときに給電装置１からスリープ指令あれば睡眠モード（Ｓ２）に遷移し、レジューム指令があれば稼働モード（Ｓ３）に遷移する。
(1) State transition of operation mode State transition of operation mode will be explained based on FIG. 2. First, the
受電デバイス８は、睡眠モード（Ｓ２）のときに給電装置１から「ＷｏＬ（Ｗａｋｅ Ｏｎ ＬＡＮ）」／起床トリガーの指令があれば、準備モード（Ｓ１）に遷移する。
If the
また、稼働モード（Ｓ３）のときに給電装置１からサスペンド指令／遷移条件１を満たせば準備モード（Ｓ１）に遷移する。さらに稼働モードのときにスリープ指令／遷移条件２を満たせば睡眠モード（Ｓ２）に遷移する。
Further, if the suspend command/
なお、各動作モード（Ｓ１～Ｓ３）のときに給電装置１が給電を停止すれば停電状態（Ｓ０）に遷移する。表５は各動作モード（Ｓ０～Ｓ３）の状態遷移を示し、表６は遷移条件１，２となり得るインシデント及びその詳細を示している。
Note that if the
表７は、受電デバイス８が遠隔監視システムの端末である場合、即ち該端末を給電装置１により給電制御した場合の電源マッピングを示している。ここでは稼働モードの場合には、「ＣＰＵ，デジタル入出力，アナログ入出力，ＦＲＡＭ（強誘電体メモリ）」がすべて電源オンとなる。
Table 7 shows power supply mapping when the
準備モードの場合には「ＣＰＵ，ＦＲＡＭ」が電源オンとなる一方、「デジタル入出力，アナログ入出力」が電源オフとなる。睡眠モードの場合には「ＣＰＵ」がスリーブとなり、「ＦＲＡＭ，デジタル入出力，アナログ入出力」が電源オフとなる。 In the preparation mode, the "CPU and FRAM" are powered on, while the "digital input/output and analog input/output" are powered off. In the sleep mode, the "CPU" becomes a sleeve, and the "FRAM, digital input/output, and analog input/output" are powered off.
表８は、表３中のタスクタイプ、即ち受電デバイス８の行動形態を表すパラメータの定義を示している。表９は、表３中の起床モードの定義を示し、起床後の受電デバイス８は必ず準備モードに遷移する。表１０は、表３中の就寝モードの定義を示している。
Table 8 shows the definition of the task type in Table 3, that is, the parameter representing the behavioral form of the
（２）給電キュー６
図３に基づき給電キュー６の動作を説明する。この給電キュー６は、受電デバイス８の動作モードで消費する電力を記述した電力要求票６ｃが順次に格納（エンキュー）され、稼働キュー６ａ，基礎負荷キュー６ｂを備えている。
(2)
The operation of the
具体的には稼働キュー６ａには、受電デバイス８の稼働モードで消費する電力を記述した電力要求票６ｃ－２が格納される。一方、基礎負荷キュー６ｂには、受電デバイス８の睡眠モード／準備モードで消費する電力を記述した電力要求票が格納される。
Specifically, the
この各キュー６ａ，６ｂに格納された電力要求票６ｃは、合流器（ＭＵＸ）６ｄにより先頭から順に取り出される（デキューされる）。ここで取り出された電力要求票６ｃは給電保存部（バケツ）６ｅに移送され、給電保存部６ｅに移送された電力要求票６ｃの受電デバイス８が給電対象となる。
The power request forms 6c stored in each of the
すなわち、消費電力計算器６ｆは、給電保存部６ｅに移送された電力要求票６ｃに記述された消費電力の合計を計算し、合流器６ｄにフィードバックする。表１１は給電キュー６の各部６ａ～６ｆの詳細を示し、表１２は電力要求票６ｃの記述内容の詳細を示している。
That is, the
≪システムの動作処理≫
以下、「時分割多重型ＰｏＥ」の動作処理を説明する。すなわち、給電装置１は、自身に接続されている受電デバイス８の前記プロファイル９を収集し、収集された前記プロファイル９を前記データベース２に格納する。
≪System operation processing≫
The operation processing of "time division multiplexed PoE" will be explained below. That is, the
また、給電スケジューラ５は、前記データベース２を参照して給電スケジューリングを実行し、受電デバイス８による総消費電力が自身の装置定格以内を越えないように各給電ポート７の給電を制御する。このような「時分割多重型ＰｏＥ」の動作処理は、主にプロファイル収集と給電スケジューリングとに大別される。
Further, the
＜プロファイル収集＞
プロファイル収集方法を受電デバイス８および給電装置１の動作仕様に基づき説明する。
<Profile collection>
A profile collection method will be explained based on the operational specifications of the
（１）受電デバイス８の動作仕様
Ａ：受電デバイス８は、最初の受電開始後必ず準備モードで起動する。給電装置からの許可（レジューム指令）があるまでは稼働モードに遷移してはならない。
(1) Operation specifications of the power receiving device 8 A: The
Ｂ：受電デバイス８は、自身が受電する給電ポート７から自身の前記プロファイル９を給電装置１に送信する（プロファイル提出）。これをハローメッセージと呼び、該ハローメッセージの送信後は給電装置１からの応答を待つ。
B: The
このハローメッセージの応答に自身のプロファイルが記述されていれば挨拶が完了し、ハンドシェイク済みとなる。一方、前記応答に一部でも相違があれば受電デバイス８は、ハローメッセージを再送する。
If the user's own profile is described in the response to this hello message, the greeting is complete and the handshake has been completed. On the other hand, if there is any difference in the responses, the
（２）給電装置１の動作仕様
Ａ：給電装置は、特定の給電ポート７において電力供給を「ＯＮ」に設定し、ハローメッセージを定期的に送信する。この作業を「プロ―ビング」と呼ぶ。
(2) Operation specifications of the power supply device 1 A: The power supply device sets power supply to “ON” at a specific
プロ―ビングを行う際は、当該給電ポート７に接続された未知の受電デバイス８が当該給電ポート７の最大定格電力を消費したとしても、給電装置１の全体の最大定格を超過しないように他の給電ポート７での電力供給を調整しなければならない。
When performing probing, even if the unknown
Ｂ：給電装置１は、プロ―ビング中の給電ポート７が受電デバイス８からのハローメッセージを受信すれば、該ハローメッセージに記述された前記プロファイル９を前記データベース２に格納し、その後に同プロファイル９を受電デバイス８に返信する。
B: When the
Ｃ：給電装置１は、プロ―ビング中の給電ポート７において、受電デバイス８からのハローメッセージを受信するまで、定期的にハローメッセージを送信する。
C: The
ただし、給電装置設定（表２参照）に定められた期間・回数を過ぎても受電デバイス８からのハローメッセージを受信しない場合には同給電装置設定に従って行動する。例えば以下の（ａ）（ｂ）の行動が想定される。
（ａ）そのままプロービングを続行する。
（ｂ）当該給電ポート７におけるプロービングを打ち切り、当該給電ポートの給電を終了する。
However, if the hello message is not received from the
(a) Continue probing.
(b) Aborting probing at the
Ｄ：給電装置１は、自身の全給電ポート７においてプロービングを実行し、自身に接続された全ての受電デバイス８の前記プロファイル９を収集する。このとき「挨拶・ハンドシェイク」が未成立の給電ポート７については、給電を常時オフに維持する／定期的（あるいは恒常的）にプロービングを実施するなど給電装置設定（表２参照）に従うものとする。
D: The
＜給電スケジューリング＞
給電スケジューラ５は、前記データベース２を参照して受電デバイス８の電力要求票６ｃを作成して給電キュー６ａ，６ｂに格納する。以下、給電スケジューラ５の動作処理を説明する。
<Power supply scheduling>
The
（１）受電デバイス８に対する動作モードの割当て
給電スケジューラ５は、各受電デバイス８について電力供給能力の制約（定格）が無かったら動作モードをどのように設定したであろうかを判定する。すなわち、各受電デバイス８を稼働させるべきか否かを判定する。具体的には受電デバイス８のタスクタイプ（表３・表４・表１３参照）に従って判定する。
(1) Assignment of operating mode to
（２）消費電力の見積もり
給電装置１は、前記判定に基づき各受電デバイスの消費電力の見積もりを作成する。表１４は、動作モード毎の消費電力見積もりの詳細を示している。
(2) Estimation of power consumption The
（３）電力要求票６ｃの起票
給電装置１は、各受電デバイス８について動作モード毎の前記見積もりに基づき電力要求票６ｃを起票して給電キュー６にエンキューする。
(3) Creation of
詳細を説明すれば、まず全ての受電デバイス８について表１５の基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を起票し、起票した基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を基礎負荷キュー６ｂにエンキューする。
To explain the details, first, the basic load
つぎに前記判定で稼働モードとされた受電デバイス８について表１６の稼働用電力要求票６ｃ－２を起票し、起票した稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａにエンキューする。
Next, an operating
（４）基礎負荷キューのデキュー
給電装置１は、基礎負荷キュー６ｂにエンキューされた基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を先頭から順にデキューし、給電保存部６ｅに移送する。ただし、給電保存部６ｅにエンキューされた基礎負荷用電力要求票６ｃ－１の消費電力の合計、即ち消費電力計算器６ｆの出力が給電装置１の定格に達した場合には、そこで基礎負荷用電力要求票６ｃ－１の移送を打ち切る。なお、基礎負荷キュー６ｂが空になったら次の動作処理に進む。
(4) Dequeuing basic load queue The
（５）稼働キューのデキュー
給電装置１は、稼働キュー６ａにエンキューされた稼働用電力要求票６ｃ－２を先頭から順にデューし、給電保存部６ｅに移送する。ただし、給電保存部６ｅにエンキューされた両電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２の消費電力の合計が給電装置１の供給定格に達した場合には、そこで稼働用電力要求票６ｃ－２の移送を打ち切る。なお、稼働キュー６ａが空になったら次の動作処理に進む。
(5) Dequeue of operation queue The
（６）給電の決定
電力要求票６ｃ－1，６ｃ－２のデキューが終了すれば、受電デバイス８への給電の有無を次の通りに決定する。
(6) Determination of power supply When the dequeue of the power request forms 6c-1 and 6c-2 is completed, whether or not to supply power to the
Ａ：給電保存部６ｅに電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２のいずれも入っていない受電デバイスは給電が完全に停止される。したがって、睡眠モード・準備モードで動作させることもできない。この点で間欠動作をサポートしていない受電デバイスについて、給電／停電のスイッチングにより間欠動作を作り出すことが可能となる。
A: Power supply is completely stopped for power receiving devices for which neither the power request forms 6c-1 nor 6c-2 are stored in the power
Ｂ：給電保存部６ｅに電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２が入っている受電デバイス８については、電力要求票６ｃ－１，６－ｃ２に従って給電する。すなわち、電力要求票６ｃ－１のみが入っている受電デバイス８は睡眠モードで給電する一方、両電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２が入っている受電デバイス８は稼働モードで給電する。この場合、前述のように前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２の消費電力の合計は、給電装置１の供給定格に達すれば移送が打ち切られているため、給電装置１の定格の範囲内に収まる。
B: Power is supplied to the
そして、給電装置１の供給定格の範囲内で前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２のエンキュー・デキューを繰り返すことにより、各受電デバイス８の各動作モードを間欠動作させ、給電装置１の定格を上回る総消費電力の受電デバイス８群をシステムに収容することを可能にしている。
Then, by repeating enqueuing and dequeuing of the power request forms 6c-1 and 6c-2 within the range of the supply rating of the
（７）給電スイッチング
給電スケジューラ５は、動作モードの割り当て時に睡眠（あるいは停電）させるべきと判定した受電デバイス８を睡眠モードに遷移させる（あるいは停電させる）。また、稼働させるべきと判定した受電デバイス８に対しては稼働モードに遷移させる。
(7) Power supply switching The
この処理を「給電スイッチング」と呼ぶ。ただし、稼働モードへの遷移を先に実行すると一時的とはいえ、消費電力が供給定格を超過するおそれがある。そこで、給電スイッチングは、必ず睡眠モード（あるいは停電）への遷移を先に実行し、次に稼働モードへの遷移を実行するものとする。なお、受電デバイス８の動作モードを遷移させるための切り替え手続として、「スリーブ指令」・「サスペンド指令」・「レジューム指令」を用いる。
This process is called "power supply switching." However, if the transition to the operating mode is executed first, there is a risk that the power consumption will exceed the supply rating, albeit temporarily. Therefore, when switching the power supply, it is assumed that the transition to the sleep mode (or power outage) is performed first, and then the transition to the operating mode is performed. Note that a "sleeve command", a "suspend command", and a "resume command" are used as the switching procedure for transitioning the operation mode of the
Ａ：具体的には給電装置１は、動作モードの割り当て時に睡眠させるべきと判定した受電デバイス８が起床状態（稼働モード）にあれば、当該受電デバイス８に対して「スリープ指令」を発行する。
A: Specifically, if the
受電デバイス８は、「スリープ指令」を受信すれば現在実行中の動作処理を切り上げ、給電装置１への応答（ＡＣＫ）の返信後に睡眠モードに遷移する。このとき同指令の受信から睡眠モードに遷移するまでの時間は、サスペンド準備時間以下でなければならない。
When the
このとき睡眠モードを持たない受電デバイス８は、稼働モードから準備モードに遷移させることで消費電力を抑制し、給電装置１からの「レジューム指令」を受けるまで待機する。
At this time, the
なお、割り当て時に停電させるべきと判定した受電デバイス８が起床状態（稼働モード）にあれば、当該受電デバイス８の給電を停止する。これにより当該受電デバイス８は、強制的に停電状態に移行する。
Note that if the
Ｂ：サスペンド指令
「サスペンド指令」は、「スリープ指令」と同様の目的で使用される。ただし、同指令は睡眠モードではなく、準備モードへ遷移させる点で相違している。この「サスペンド指令」の使用は次のケースが想定される。
・受電デバイス８が睡眠モードをサポートしていない。
・稼働モードの終了後に受電デバイスに何らかのアクションがある場合（設定変更，測定データの吸い上げ等）
Ｃ：レジューム指令
給電装置１は、動作モードの割り当て時に稼働させるべきと判定した受電デバイス８が睡眠状態（睡眠モード）にあれば、当該受電デバイス８に対して「レジューム指令」を発行する。
B: Suspend Command The "suspend command" is used for the same purpose as the "sleep command". However, this command differs in that it transitions to preparation mode instead of sleep mode. The following cases are assumed for the use of this "suspend command".
-
- If there is any action on the powered device after the operation mode ends (change settings, download measurement data, etc.)
C: Resume Command If the
ただし、睡眠モード中の受電デバイス８に指令を発しても反応が無いので、まずは「ＷｏＬ」マジックパケットによって起床させる。ここで起床した受電デバイス８は、必ず準備モードに遷移しなければならず、稼働モードに遷移してはならない。
However, since there is no response even if a command is issued to the
このとき給電装置１は、「ＷｏＬ」にて起床した受電デバイス８に対して「レジューム指令」を発行し、当該受電デバイス８を稼働モードに遷移させる。これにより「レジューム指令」を受けた受電デバイス８は稼働モードに遷移し、自身の課せられた主たる任務を実行する。
At this time, the
≪実施例１≫
図４および図５に基づき「時分割多重型ＰｏＥ」の実施例１を説明する。ここでは「時分割多重型ＰｏＥ」は、５台の水位測定端末８ａ～８ｅを受電デバイス８とする監視システムに適用されている（図５中では水位測定端末８ｃ～８ｅを省略している。）。
≪Example 1≫
A first embodiment of "time division multiplexed PoE" will be described based on FIGS. 4 and 5. Here, "time division multiplexed PoE" is applied to a monitoring system in which five water
水位測定端末８ａ～８ｅは、それぞれマンホール１１に設置され、共通の給電装置１にＬＡＮケーブルで接続され、「ＰｏＥ」により電力供給されている。また、水位測定端末８ａ～８ｅの測位データは、前記ＬＡＮケーブルにより給電装置１経由で遠隔監視系に伝送される。
The water
この給電装置１は、電柱に設置されたトランスのケースに収納されて風雨から保護され、降圧後の１００Ｖ電源を供給されて稼働する。ここでは給電装置の「ＰｏＥ」供給定格は３０Ｗとし、ＬＡＮケーブルは地中に塩ビ管等を埋設してその中空部内に配線されているものとする。
This
表１７は、水位測定端末８ａ～８ｅのプロファイル９を示し、１分間測定／１分間休憩を周期とする間欠動作を想定した設定となっている。すなわち、給電装置１の供給定格が十分に大きければ、前記周期を完全に履行できるが、表１７に示す前記プロファイル９の諸条件によれば、給電装置１の供給定格を超過する消費となる。そこで、実施例１では給電装置１の給電スイッチングなどにより供給超過の防止を図っている。以下、動作処理を説明する。
Table 17 shows
（１）初期状態
表１８は、初期状態の基礎負荷キュー（ＢＱ）６ｂ・稼働キュー（ＡＱ）６ａと給電保存部６ｅを示し、それぞれには水位測定端末８ａ～８ｅの電力要求票６は入っていない。このとき給電装置１は、給電ポート７の１ポートずつ給電しつつ前記プロファイル９を収集する。
(1) Initial state Table 18 shows the basic load queue (BQ) 6b, operation queue (AQ) 6a, and power
（２）プロービング
給電装置１は、前述のように水位測定端末８ａ～８ｅの給電ポート７を一つずつ給電してハンドシェイクを実行し、前記プロファイル９を収集する。この段階では、どのような受電デバイス８が接続されているか不明なので、ワーストケースを想定して給電ポート７数を絞り込む必要がある。
(2) Probing As described above, the
（３）電力要求票６ｃのエンキュー
給電装置１は、水位測定端末８ａ～８ｅについて電力要求票６ｃを起票する。本実施例では、全ての水位測定端末８ａ～８ｅが周期モードなので、初回はすべて稼働モードと判定される。
(3) Enqueue of
表１９は、給電キュー６に投入された電力要求票６ｃを示し、水位測定端末８ａ～８ｅのそれぞれの両電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２がエンキューされている。なお、各稼働用電力要求票６ｃ－２の要求電力は、「稼働時消費電力（１２Ｗ）－睡眠時消費電力（１Ｗ）＝１１Ｗ」となっている。
Table 19 shows the power request forms 6c placed in the
（４）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂの基礎負荷用電力要求票６ｃ－１から先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表２０は、すべての基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。
(4) Dequeuing the
ここで給電保存部６ｅの上段に記載された「５Ｗ（網掛表示）／３０Ｗ」中、「５Ｗ」は移送された基礎負荷用電力要求票６ｃ－１の合計消費電力を示し、「３０Ｗ」は給電装置１の供給定格を示している。また、給電保存部６ｅの下段の網掛表示は移送された基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を示している。
Here, in "5W (shaded display)/30W" written in the upper row of the power
つぎに稼働キュー６ａから水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表２１は、同移送後の状態を示している。
Next, the
表２２は、続いて水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。この表２２によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切る。
Table 22 shows the state in which the operating
（５）給電の実施「０分時点」
給電保存部６ｅに入っている前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２に基づいて給電スイッチングを実施する。すなわち、水位測定端末８ａ，８ｂは、稼働用電力要求票６ｃ－２が給電保存部６ｅに入っているので、稼働モードにて給電される。また、水位測定端末８ｃ～８ｅは、基礎負荷用電力要求票６ｃ－１のみが給電保存部６ｅに入っているので、待機モードにて給電される。
(5) Implementation of power supply “0 minute point”
Power supply switching is performed based on the power request forms 6c-1 and 6c-2 stored in the power
（６）受電デバイス就寝「１分時点」
前記給電スイッチングの実施後１分が経過し、稼働モードの水位測定端末８ａ，８ｂが睡眠モードに遷移した。この水位測定端末８ａ，８ｂは「２分時点」まで睡眠モードの状態のままである。
(6) Power receiving device goes to bed “1 minute”
One minute has passed since the power supply switching was performed, and the water
（７）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ａ，８ｂは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表２３は、水位測定端末８ａ，８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(7) Increase/decrease in the
その後、必要に応じて電力要求票６ｃを起票する。ここでは表２４に示すように、特に電力要求票６ｃは起票されていない。
Thereafter, a
（８）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。表２５は移送後の給電保存部６ｅを示している。
(8) Dequeuing the
つぎに稼働キュー６ａから水位測定端末８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表２６は、同移送後の状態を示している。
Next, the
表２７は、続いて水位測定端末８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。この表２２によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切る。
Table 27 shows the state in which the operation
（９）給電実施「１分時点」
給電保存部６ｅに入っている前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２に基づいて給電スイッチングを実施する。すなわち、水位測定端末８ｃ，８ｄは、稼働用電力要求票６ｃ－２が給電保存部６ｅに入っているので、稼働モードにて給電される。また、水位測定端末８ｅ，８ａ，８ｂは、基礎負荷用電力要求票６ｃ－１のみが給電保存部６ｅに入っているので、待機モードにて給電される。
(9) Power supply implementation “at 1 minute”
Power supply switching is performed based on the power request forms 6c-1 and 6c-2 stored in the power
（１０）受電デバイス就寝「２分時点」
前記給電スイッチングの実施後１分が経過し、稼働モードの水位測定端末８ｃ，８ｄが睡眠モードに遷移した。この水位測定端末８ｃ，８ｄは「３分時点」まで睡眠モードの状態のままである。一方、睡眠モードの水位測定端末８ａ，８ｂは起床して稼働したい時間となった。
(10) Power receiving device goes to sleep “2 minutes in”
One minute has passed since the power supply switching was performed, and the water
（１１）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ｃ，８ｄは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表２８は、水位測定端末８ｃ，８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(11) Increase/decrease in the
その後、必要に応じて電力要求票６ｃを起票する。ここでは表２９に示すように、水位測定端末８ａ，８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を起票した。
Thereafter, a
（１２）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。表３０は移送後の給電保存部６ｅを示している。
(12) Dequeuing the
つぎに稼働キュー６ａから水位測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表３１は、同移送後の状態を示している。
Next, the
表３２は、続いて水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。この表３２によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切る。
Table 32 shows the state in which the operating
（１３）給電実施「２分時点」
給電保存部６ｅに入っている前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２に基づいて給電スイッチングを実施する。すなわち、水位測定端末８ｅ，８ａは、稼働用電力要求票６ｃ－２が給電保存部６ｅに入っているので、稼働モードにて給電される。また、水位測定端末８ｂ～８ｄは、基礎負荷用電力要求票６ｃ－１のみが給電保存部６ｅに入っているので、待機モードにて給電される。
(13) Power supply implementation “2 minutes”
Power supply switching is performed based on the power request forms 6c-1 and 6c-2 stored in the power
（１４）受電デバイス就寝「３分時点」
前記給電スイッチングの実施後１分が経過し、稼働モードの水位測定端末８ｅ，８ａが睡眠モードに遷移した。この水位測定端末８ｅ，８ａは「４分時点」まで睡眠モードの状態のままである。一方、睡眠モードの水位測定端末８ｃ，８ｄは起床して稼働したい時間となった。
(14) Power receiving device goes to bed “3 minutes in”
One minute passed after the power supply switching was performed, and the water
（１５）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ｅ，８ａは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表３３は、水位測定端末８ｅ，８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(15) Increase/decrease in the
その後、必要に応じて電力要求票６ｃを起票する。ここでは表３４に示すように、水位測定端末８ｃ，８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２を起票した。
Thereafter, a
（１６）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。表３５は移送後の給電保存部６ｅを示している。
(16) Dequeuing the
つぎに稼働キュー６ａから水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表３６は、同移送後の状態を示している。
Next, the
表３７は、続いて水位測定端末８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。この表３７によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切る。
Table 37 shows the state in which the operating
（１７）給電実施「３分時点」
給電保存部６ｅに入っている前記電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２に基づいて給電スイッチングを実施する。すなわち、水位測定端末８ｂ，８ｃは、稼働用電力要求票６ｃ－２が給電保存部６ｅに入っているので、稼働モードにて給電される。また、水位測定端末８ｄ，８ｅ，８ａは、基礎負荷用電力要求票６ｃ－１のみが給電保存部６ｅに入っているので、待機モードにて給電される。
(17) Power supply implementation “3 minutes”
Power supply switching is performed based on the power request forms 6c-1 and 6c-2 stored in the power
（１８）受電デバイス就寝「４分時点」
前記給電スイッチングの実施後１分が経過し、稼働モードの水位測定端末８ｂ，８ｃが睡眠モードに遷移した。この水位測定端末８ｂ，８ｃは「５分時点」まで睡眠モードの状態のままである。一方、睡眠モードの水位測定端末８ｅ，８ａは起床して稼働したい時間となった。
(18) Power receiving device goes to sleep “at 4 minutes”
One minute has passed since the power supply switching was performed, and the water
（１９）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ｂ，８ｃは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表３８は、水位測定端末８ｂ，８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(19) Increase/decrease in the
その後、必要に応じて電力要求票６ｃを起票する。ここでは表３９に示すように、水位測定端末８ｅ，８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２を起票した。
Thereafter, a
（２０）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。表４０は移送後の給電保存部６ｅを示している。
(20) Dequeuing the
つぎに稼働キュー６ａから水位測定端末８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。表４１は、同移送後の状態を示している。
Next, the
表４２は、続いて水位測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。この表４２によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切る。
Table 42 shows the state in which the operation
このような動作処理のサイクルを繰り返して実行する。図５は、前記サイクルのチャートを示している。ここでは水位測定端末８ａ～８ｅは睡眠モードの時間が２分に伸びており、動作周期の伸縮が確認されているが、これは給電装置１の供給電力不足による延伸に起因し、やむを得ない。
Such a cycle of operation processing is repeatedly executed. FIG. 5 shows a chart of the cycle. Here, the time in the sleep mode of the water
その一方で「時分割多重型ＰｏＥ」によれば、水位測定端末８の消費電力，個数，動作周期によって定まる総消費電力が給電装置１の供給定格（３０Ｗ）を超過したとしても、前述の動作周期の伸縮により稼働密度が調整される。これにより供給定格の超過を防止しながらの間欠動作が実現され、給電装置１の供給定格を上回る水位測定端末８群をシステムに収容することが可能となる。
On the other hand, according to "time division multiplexing PoE", even if the total power consumption determined by the power consumption, number, and operation cycle of the water
このとき従来手法によれば、ワーストケースで消費電力を見積もるしかなかったので、睡眠モード中の水位測定端末８により供給電力に余力があっても、それを使用することができなかった。これに対して「時分割多重型ＰｏＥ」によれば、稼働用電力要求票６ｃ－２を供給定格の電力量まで移送可能ため、給電装置１の供給定格一杯に電力を使うことができ、電力の使用効率が向上する。
At this time, according to the conventional method, power consumption could only be estimated in the worst case, so even if there was surplus power supplied by the water
また、給電装置１の供給定格の範囲内で稼働用電力要求票６ｃ－２をラウンドロビンすることでエンキュー・デキューが繰り返される。したがって、周期動作する水位測定端末８ａ～８ｅの稼働タイミング（稼働モード）がずらされ、その結果、水位測定端末８の同時起動による通信の輻≡を自然に予防できる。
Further, enqueue/dequeue is repeated by round-robining the operating
なお、実施例１では、説明の便宜上、各水位測定端末８ａ～８ｅの動作周期や動作時間を比較的簡単に分かり易い設定とした。もっとも、実際にどの様に設定されていたとしても、給電装置１の供給定格の範囲内でラウンドロビンすることで公平性が担保された形で水位測定端末８の間欠動作サイクルを構築することができる。
In the first embodiment, for convenience of explanation, the operating cycles and operating times of each of the water
≪実施例２≫
実施例２の「時分割多重型ＰｏＥ」は、実施例１と同様に５台の水位測定端末８ａ～８ｅを受電デバイス８とする監視システムに適用されている。実施例１は、給電装置１の供給定格による制約から動作周期が伸びる場合があった。そこで、実施例２では稼働キュー６ａの運用に改善を施した。
≪Example 2≫
The "time division multiplexing PoE" of the second embodiment is applied to a monitoring system in which five water
（１）改善点
実施例２の改善点は次の通りである。
(1) Improvements The improvements in Example 2 are as follows.
ａ）稼働キュー６ａを複数本にした。ここでは稼働キュー６ａとして、稼働キューＡＱ１,ＡＱ２を用意した。
a) The number of
ｂ）水位測定端末８の感知した水位に応じてエンキューを、以下のように変更する。
・測定値が危険水位に達したら稼働キューＡＱ１にエンキューする。
・測定値が危険水位未満であれば稼働キューＡＱ２にエンキューする。
b) The enqueue is changed as follows according to the water level sensed by the water
- When the measured value reaches the dangerous water level, it is enqueued to the operation queue AQ1.
- If the measured value is below the dangerous water level, it is enqueued to the operation queue AQ2.
ｃ）ただし、稼働キューＡＱ１を先にデキューするものとする。 c) However, it is assumed that the active queue AQ1 is dequeued first.
以下、実施例２の「時分割多重型ＰｏＥ」が適用された監視システムの動作処理を説明する。ここでは水位測定端末８ｂの地点が危険水位であるとする。
The operation processing of the monitoring system to which "time division multiplexed PoE" of the second embodiment is applied will be described below. Here, it is assumed that the point of the water
（１）初期状態 (1) Initial state
表４３は、初期状態の基礎負荷キュー（ＢＱ）６ｂ・稼働キュー６ａ（ＡＱ１，ＡＱ２）と給電保存部６ｅを示し、それぞれには水位測定端末８ａ～８ｅの電力要求票６は入っていない。このとき給電装置１は、実施例１と同様に給電ポート７の１ポートずつ給電しつつ前記プロファイル９を収集する。
Table 43 shows the basic load queue (BQ) 6b,
（２）プロービング
給電装置１は、水位測定端末８ａ～８ｅの給電ポート７を一つずつ給電してハンドシェイクを実行し、前記プロファイル９を収集する。
(2) Probing The
（３）電力要求票６ｃのエンキュー
また、給電装置１は、水位測定端末８ａ～８ｅについて電力要求票６ｃを起票する。本実施例でも、全ての水位測定端末８ａ～８ｅが周期モードなので、初回はすべて稼働モードと判定される。
(3) Enqueuing the
表４４は、電力要求票６ｃが投入された給電キュー６を示し、水位測定端末８ａ～８ｅのそれぞれの両電力要求票６ｃ－１，６ｃ－２が基礎負荷キュー（ＳＱ）６ｂおよび稼働キュー６ａ（ＡＱ２）にエンキューされている。
Table 44 shows the
（４）電力要求票６ｃのデキュー
表４５は、すべての基礎負荷用電力要求票６ｃ－１を給電保存部６ｅに移送した状態を示している。
(4) Dequeuing power request forms 6c Table 45 shows the state in which all basic load power request forms 6c-1 have been transferred to the power
また、稼働キュー６ａの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、順に給電保存部６ｅに移送する。ただし、水位測定端末８ｂが危険水位を報告したため、該水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を優先する。
Further, the operation
ここでは表４６に示すように、水位測定端末８ａ，８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２が給電保存部６ｅに移送される。これにより給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられず、ここで移送を打ち切って給電スイッチングを開始する。
Here, as shown in Table 46, the
（５）給電の実施「０分時点」
水位測定端末８ａ，８ｂが稼働モードにて給電される一方、水位測定端末８ｃ～８ｄが待機モードにて給電される。
(5) Implementation of power supply “0 minute point”
The water
（６）充電デバイス就寝「１分時点」
１分が経過し、稼働モードの水位測定端末８ａ，８ｂが睡眠モードに遷移する。この水位測定端末８ｂ，８ｃは「２分時点」まで睡眠モードの状態のままである。
(6) Charging device goes to bed “1 minute”
One minute has passed, and the water
（７）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ａ，８ｂは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表４７は、水位測定端末８ａ，８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。その後、必要に応じて電力要求票６ｃを起票する。ここでは特に電力要求票６ｃは起票されていない。
(7) Increase/decrease in the
（８）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。
(8) Dequeuing the
つぎに表４８に示すように稼働キュー６ａから水位測定端末８ｃ，８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２をデキューし、給電保存部６ｅに移送する。この表４８によれば、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切って給電スイッチングを実施する。
Next, as shown in Table 48, the
（９）給電実施「１分時点」
水位測定端末８ｃ，８ｄが稼働モードにて給電される一方、水位測定端末８ａ，８ｂ，８ｅが待機モードにて給電される。
(9) Power supply implementation “at 1 minute”
The water
（１０）充電デバイス就寝「２分時点」
給電実施後１分が経過すれば稼働モードの水位測定端末８ｃ，８ｄが睡眠モードに遷移する。この水位測定端末８ｃ，８ｄは「２分時点」まで睡眠モードの状態のままである。
(10) Charging device goes to bed “2 minutes in”
When one minute passes after the power supply is performed, the water
（１１）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ｃ，８ｄは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表４９は、水位測定端末８ｃ，８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(11) Increase/decrease in the
なお、水位測定端末８ａ，８ｂは、起床して稼働したい時間となったため、稼働用電力要求票６ｃ－２が起票される。
Incidentally, since it is time for the water
（１２）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。
(12) Dequeuing the
つぎに表５０に示すように、前回の測位結果で危険水位を報告した水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａ（ＡＱ１）にエンキューし、水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａ（ＡＱ２）にエンキューする。
Next, as shown in Table 50, the operation
そして、表５１に示すように、水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送する。その後、表５２に示すように、水位測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送する。
Then, as shown in Table 51, the operating
その結果、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切って給電スイッチングを実施する。
As a result, the total power consumption of the power
（１３）給電実施「２分時点」
水位測定端末８ｂ，８ｅが稼働モードにて給電される一方、水位測定端末８ａ，８ｃ，８ｄが待機モードにて給電される。
(13) Power supply implementation “2 minutes”
The water
（１４）充電デバイス就寝「３分時点」
給電実施後１分が経過すれば稼働モードの水位測定端末８ｂ，８ｅが睡眠モードに遷移する。この水位測定端末８ｂ，８ｅは「３分時点」まで睡眠モードの状態のままである。
(14) Charging device goes to bed “3 minutes in”
When one minute passes after the power supply is performed, the water
（１５）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ｂ，８ｅは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表５３は、水位測定端末８ｂ，８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(15) Increase/decrease in the
なお、水位測定端末８ｃ，８ｄは、起床して稼働したい時間となったため、稼働用電力要求票６ｃ－２が起票される。
It should be noted that the water
（１６）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。
(16) Dequeuing the
つぎに表５４に示すように水位測定端末８ｃ，８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａ（ＡＱ２）にエンキューする。
Next, as shown in Table 54, the operating power request forms 6c-2 for the water
そして、表５５に示すように、水位測定端末８ａ，８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送する。
Then, as shown in Table 55, the
その結果、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ｄの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切って給電スイッチングを実施する。
As a result, the total power consumption of the power
（１７）給電実施「３分時点」
水位測定端末８ａ，８ｃが稼働モードにて給電される一方、水位測定端末８ｂ，８ｄ，８ｅが待機モードにて給電される。
(17) Power supply implementation “3 minutes”
The water
（１８）充電デバイス就寝「２分時点」
給電実施後１分が経過すれば稼働モードの水位測定端末８ａ，８ｃが睡眠モードに遷移する。この水位測定端末８ａ，８ｃは「３分時点」まで睡眠モードの状態のままである。
(18) Bedtime for charging device “2 minutes”
When one minute passes after the power supply is performed, the water
（１９）電力要求票６ｃの増減
水位測定端末８ａ，８ｃは睡眠モードに遷移したため、その稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅから取り除く。表５６は、水位測定端末８ａ，８ｃの稼働用電力要求票６ｃ－２を取り除いた状態を示している。
(19) Increase/decrease in the
なお、水位測定端末８ｂ，８ｅは、起床して稼働したい時間となったため、稼働用電力要求票６ｃ－２が起票される。
Incidentally, since it is time for the water
（２０）電力要求票６ｃのデキュー
まず、基礎負荷キュー６ｂから先にデキューし、給電保存部６ｅに移送する（既に実施済み。）。
(20) Dequeuing the
つぎに表５７に示すように、前回の測位結果で危険水位を報告した水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａ（ＡＱ１）にエンキューし、水測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２を稼働キュー６ａ（ＡＱ２）にエンキューする。
Next, as shown in Table 57, the
そして、表５８に示すように、水位測定端末８ｂの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送する。その後、表５９に示すように、水測定端末８ｅの稼働用電力要求票６ｃ－２を給電保存部６ｅに移送する。
Then, as shown in Table 58, the operating
その結果、給電保存部６ｅの合計消費電力は「２７Ｗ」に達したため、残り「３ｗ」では次の水位測定端末８ａの稼働用電力要求票６ｃ－２に応えられないため、ここで移送を打ち切って給電スイッチングを実施する。
As a result, the total power consumption of the power
このような動作処理のサイクルを繰り返して実行する。図６は、前記サイクルのチャートを示している。ここでは稼働キュー６ａ（ＡＱ１）を設けて危険水位を報告した水位測定端末８ｂのキューイングを優遇した結果、他の水位測定端末８ａ，８ｃ～８ｅはともかくとして、最重要の水位測定端末８ｂについて睡眠モードの時間が２分に延伸することが回避できた。
Such a cycle of operation processing is repeatedly executed. FIG. 6 shows a chart of the cycle. Here, as a result of setting up the
したがって、実施例２によれば、キューイングを改善して水位測定端末８群に優劣をつけることで重要度に応じた稼働モードの制御が可能となる。これにより有限の資源である給電装置１の供給電力を有効に活用することができる。
Therefore, according to the second embodiment, by improving the queuing and assigning superiority to the eight groups of water level measuring terminals, it becomes possible to control the operation mode according to the degree of importance. Thereby, the power supplied by the
１…給電装置
２…受電デバイスデータベース
３…マスタークロック
４…給電装置設定
５…給電スケジューラ
６…給電キュー
６ａ…稼働キュー
６ｂ…基礎負荷キュー
６ｃ…電力要求票
６ｃ－１…基礎負荷用電力要求票
６ｃ－２…稼働用電力要求票
７…給電ポート
８…時分割多重型の受電デバイス（水位測定端末）
９…受電デバイスプロファイル
１１…マンホール
1...
9... Power
Claims (9)
前記給電装置は、前記各受電デバイスの動作モード毎の消費電力が記述された受電デバイスプロファイルが保存されたデータベースと、
前記データベースを参照して前記各受電デバイスの前記動作モードを制御し、前記受電デバイス群による消費電力を前記給電装置の供給定格内に制御する給電スケジューラと、
を備え,
前記受電デバイスプロファイルには、
前記受電デバイスが主たる任務実行中の稼働モード時の消費電力を示す稼働時消費電力と、
前記受電デバイスが起動していない睡眠モード時の消費電力を示す睡眠時消費電力と、
が含まれ,
前記給電スケジューラは、前記データベースに保存された受電デバイスプロファイルに基づき各受電デバイスについて、
前記睡眠時消費電力に応じた基礎負荷用電力要求票と、
前記稼働時消費電力と前記睡眠時消費電力との差に応じた稼働用電力要求票と、
を起票してそれぞれを基礎負荷キューと稼働キューとに格納し、
前記基礎負荷用電力要求票を順に給電保存部に移送し、該移送後に稼働用電力要求票を順に給電保存部に移送し、
前記給電保存部に移送された前記両電力要求票の合計消費電力が前記供給定格に達した場合には前記移送を終了し、
前記給電保存部に移送された前記両電力要求票に基づき受電デバイスの動作モードを判定して給電する
ことを特徴とする給電制御システム。 A system in which a power supply device supplies power to a plurality of power receiving devices connected to a communication power line,
The power supply device includes a database storing a power receiving device profile that describes power consumption for each operation mode of each of the power receiving devices;
a power supply scheduler that controls the operation mode of each power receiving device by referring to the database, and controls power consumption by the power receiving device group to within a supply rating of the power supply device;
Equipped with,
The powered device profile includes:
operating power consumption indicating power consumption in an operating mode when the power receiving device is executing its main mission;
sleep power consumption indicating power consumption in a sleep mode in which the power receiving device is not activated;
includes,
The power supply scheduler performs the following for each powered device based on the powered device profile stored in the database:
a basic load power request form according to the power consumption during sleep;
an operating power request form according to the difference between the operating power consumption and the sleep power consumption;
and store them in the basic load queue and the operation queue, respectively.
Transferring the basic load power request forms to the power supply storage unit in order, and after the transfer, sequentially transferring the operating power request forms to the power supply storage unit,
If the total power consumption of both the power request forms transferred to the power supply storage unit reaches the supply rating, the transfer is terminated;
Determine the operating mode of the power receiving device based on the two power request forms transferred to the power supply storage unit and supply power.
A power supply control system characterized by:
前記受電デバイスプロファイルを受信した前記給電装置は、前記受電デバイスに応答のメッセージを送信し、
前記受電デバイスプロファイルを前記データベースに保存することを特徴とする請求項１記載の給電制御システム。 The power receiving device profile is transmitted to the power supply device when the power receiving device is activated,
The power supply device that has received the power receiving device profile transmits a response message to the power receiving device,
The power supply control system according to claim 1 , wherein the power receiving device profile is stored in the database.
前記基礎負荷用電力要求票のみが前記給電保存部に投入された前記受電デバイスの給電を睡眠モードと判定する一方、
前記基礎負荷用電力要求票および前記稼働用電力要求票が前記給電保存部に投入された前記受電デバイスの給電を稼働モードと判定する
ことを特徴とする請求項１または２記載の給電制御システム。 The power supply scheduler is
Only the basic load power request form determines that the power supply of the power receiving device inputted into the power supply storage unit is in sleep mode,
The power supply control system according to claim 1 or 2, wherein the power request form for basic load and the power request form for operation determine that the power supply to the power receiving device inputted into the power supply storage unit is in an operation mode.
前記スリープ指令を受信した前記受電デバイスは、稼働モードから睡眠モードに遷移する
ことを特徴とする請求項３記載の給電制御システム。 If the power receiving device determined to be in sleep mode by the power supply scheduler is in operating mode, the power supply device transmits a sleep command;
The power feeding control system according to claim 3 , wherein the power receiving device that receives the sleep command transitions from an operating mode to a sleep mode.
前記レジューム指令を受信した前記受電デバイスは、睡眠モードから稼働モードに遷移する
ことを特徴とする請求項４記載の給電制御システム。 If the power receiving device determined to be in operation mode by the power supply scheduler is in sleep mode, the power supply device transmits a resume command;
The power feeding control system according to claim 4 , wherein the power receiving device that receives the resume command transitions from sleep mode to working mode.
次の稼働用電力要求票を順に前記給電保存部に移送することを特徴とする請求項３～６のいずれかに記載の給電制御システム。 When the power receiving device of the operating power request form transferred to the power supply storage unit transitions to sleep mode, it is removed from the power supply storage unit,
The power supply control system according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the next power request form for operation is sequentially transferred to the power supply storage unit.
ことを特徴とする請求項３～７のいずれかに記載の給電制御システム。 The power supply control system according to any one of claims 3 to 7, characterized in that power supply to a power receiving device for which neither of the power request forms is input to the power supply storage unit is stopped.
前記受電デバイスが起動しているものの、主たる任務を実行していない準備モードの消費電力を示す準備時消費電力が記述され、
前記睡眠モードをサポートしていない前記受電デバイスについては、前記準備モードで動作させる
ことを特徴とする請求項３～８のいずれかに記載の給電制御システム。
The powered device profile includes:
Preparation power consumption is described, which indicates power consumption in a preparation mode in which the power receiving device is activated but is not executing its main mission;
The power supply control system according to any one of claims 3 to 8 , wherein the power receiving device that does not support the sleep mode is operated in the preparation mode.
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