(57)【要約】【課題】  ＰｏＥ技術を用いて受電装置に電力を供給する給電装置を試験する測定器において、給電装置がどの通信線対を用いて給電するかを特定することができず、かつ給電装置が接続されてからの給電電圧の状態推移を確認することができなかったという課題を解決する。【解決手段】  給電装置から供給される電力を受けるダイオードブリッジの隣り合うダイオードにフォトカプラを用い、このフォトカプラで電流を検知して給電に用いる通信線対を特定し、かつこの特定した通信線対の電圧をデジタル信号に変換してメモリに格納するようにした。また、クラス分けを指定する定電流回路および負荷を切り替えできるようにした。供給電圧の推移を知ることができ、かつ簡単にクラスを切り替えることができるので、効率的に給電装置を試験することができる。【選択図】                    図１
2006345136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信線で構成される通信回線の一部を使用して、これらの通信回線に接続されている端末に電力を供給する給電装置を試験する測定器であって、
前記複数の通信線の中で、プラス側の電力が供給される通信線を選択する第１の切換部と、
前記複数の通信線の中で、マイナス側の電力が供給される通信線を選択する第２の切換部と、
前記第１の切換部および前記第２の切換部が選択した通信線の電圧値を格納する記憶部と、
前記複数の通信線のうち電力を供給する信号対を特定する第１の検出部と、
前記複数の通信線のうち電力を供給する予備対を特定する第２の検出部と、
前記第１および第２の検出部の出力が入力され、この入力値に基づいて前記第１および第２の切換部を制御し、かつ前記記憶部の書き込み制御を行う制御部と、
を有することを特徴とするネットワーク給電装置用測定器。
【請求項２】
前記複数の通信線に接続されるダイオードブリッジを有し、前記第１および第２の検出部は、このダイオードブリッジの隣り合う辺に配置されたダイオードに流れる電流を検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク給電装置用測定器。
【請求項３】
前記第１および第２の検出部としてフォトカプラを使用し、このフォトカプラに内蔵される発光ダイオードを、前記ダイオードブリッジを構成するダイオードとして用いるようにしたことを特徴とする請求項２記載のネットワーク給電装置用測定器。
【請求項４】
前記記憶部はリングバッファ形式で時系列的にデータを書き込み、前記制御部からの指示により書き込みを停止するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項３いずれかに記載のネットワーク給電装置用測定器。
【請求項５】
前記給電装置に、必要な電力のクラスを伝達する複数のクラス分け回路と、
所定の電力を消費する複数の負荷回路と、
前記複数のクラス分け回路と前記複数の負荷回路を選択する設定部と、
を有することを特徴とする請求項１若しくは請求項４に記載のネットワーク給電装置用測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信回線を介して端末に電力を給電する給電装置の動作を効率的に測定する測定器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークに接続された端末には、通常電源線から電力が供給される。しかし、通信線と電源線の２種類の配線が必要であり、布設あるいは取り扱いが不便であった。そのため、通信線を用いて端末に電力を供給することが行われるようになってきた。特に、広く用いられているイーサネット（登録商標）では、ＰｏＥ(Power over Ethernet（登録商標）)と呼ばれる技術が用いられるようになってきた。
【０００３】
イーサネット（登録商標）は４対の通信線対を有しているが、最大伝送速度が１０Ｍｂｐｓの１０ＢＡＳＥ−Ｔ、および１００Ｍｂｐｓの１００ＢＡＳＥ−Ｔでは信号伝送に２対の通信線対しか使用しない。信号伝送に用いる通信線対を信号対１、２とし、信号伝送に用いない通信線対を予備対１、２とすると、給電で使用可能な通信線対の組合せは、下記の４種類になる。
（１）信号対１を給電の＋側、信号対２を給電の−側とする。
（２）信号対２を給電の＋側、信号対１を給電の−側とする。
（３）予備対１を給電の＋側、予備対２を給電の−側とする。
（４）予備対２を給電の＋側、予備対１を給電の−側とする。
ＰｏＥでは上記のどの組合せを用いるかは規定されておらず、状況に応じて適宜選択して使用する。なお、上記（４）はＩＥＥＥ８０２．３ａｆの規定外の仕様である。
【０００４】
図２に、ＰｏＥ技術によって端末に電力を供給する給電装置が正常に動作していることを試験する試験装置の構成を示す。図２において、１０は給電装置、３０は受電装置である。２１〜２４は通信線対であり、２１、２４は信号伝送に用いられない予備対、２２、２３は信号伝送に用いられる信号対である。受電装置３０は通信線対２１〜２４から供給される電力を使用することができる端末であるが、ここでは測定器として用いられる。
【０００５】
受電装置３０はトランス３１、３２、ダイオードブリッジ３３、３４、検出回路３５、クラス分け回路３６および負荷回路３７で構成される。トランス３１、３２はそれぞれ信号対２２、２３に接続され、信号中の直流成分をカットするため等に用いられる。ただし、信号伝送の構成そのものは本発明と直接関係がないので、説明を省略する。
【０００６】
ダイオードブリッジ３３の電源側はトランス３１、３２の１次側の中点タップに接続され、ダイオードブリッジ３４の電源側は予備対２１、２４に接続される。これらダイオードブリッジ３３、３４の出力側は共通接続され、検出回路３５、クラス分け回路３６、負荷回路３７が接続される。このような構成により、予備対、信号対のいずれで電力が供給されても、また供給される電力の極性が変わっても、常に検出回路３５、クラス分け回路３６、負荷回路３７に同じ極性の電力を供給することができる。
【０００７】
検出回路３５は２５ｋΩの抵抗で構成される。給電装置１０は特定の電流を受電装置３０に流し、検出回路すなわち２５ｋΩの抵抗があるかどうかを調べる。給電装置１０は、この抵抗が検出できないと受電装置３０がＰｏＥに対応していないと判断し、電力の供給を行わない。
【０００８】
クラス分け回路３６は定電流回路で構成され、この定電流回路の設定電流値によって受電装置３０が要求する電流のクラスを給電装置１０に知らせる。給電装置１０は受電装置３０に供給する電圧をモニタすることによって、受電装置３０が要求する電流クラスを知ることができる。負荷回路３７は模擬的な負荷である。
【０００９】
このような構成により、通信線対２１〜２４を介して受電装置３０を給電装置１０に接続することで、給電装置１０が正常に動作しているかを試験することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開平０３−０４５１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、給電装置１０に接続する受電装置３０はＰｏＥに対応した端末を流用したものであるため、次のような課題があった。
【００１２】
給電装置１０をテストするためには、給電装置１０から送られてきた電圧、すなわち通信線対の電圧を測定しなければならない。しかし、受電装置３０側で電力供給に使用する通信線対を特定することができないので、通信回線２１〜２４の全組合せの電圧を手動で測定しなければならず、手間がかかるという課題があった。
【００１３】
また、給電装置１０が接続されてからの、電圧の遷移を測定することができないという課題もあった。さらに、クラス分け回路３６と負荷回路３７は固定されているので、ＰｏＥのクラス分けを切り替えることができないという課題もあった。クラス分けを切り替えるためにはそれぞれの電力クラスに対応したクラス分け回路と負荷回路を用意して接続を変更しなければならず、構成が複雑になり、かつ手間がかかるという課題もあった。
【００１４】
従って本発明の目的は、ＰｏＥのクラスを容易に切り替えることができ、かつどの通信線対を用いて電力が供給されているかを特定することにより給電装置が接続されてからの電圧の遷移を時系列で記録することができるネットワーク給電装置用測定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
複数の通信線で構成される通信回線の一部を使用して、これらの通信回線に接続されている端末に電力を供給する給電装置を試験する測定器であって、
前記複数の通信線の中で、プラス側の電力が供給される通信線を選択する第１の切換部と、
前記複数の通信線の中で、マイナス側の電力が供給される通信線を選択する第２の切換部と、
前記第１の切換部および前記第２の切換部が選択した通信線の電圧値を格納する記憶部と、
前記複数の通信線のうち電力を供給する信号対を特定する第１の検出部と、
前記複数の通信線のうち電力を供給する予備対を特定する第２の検出部と、
前記第１および第２の検出部の出力が入力され、この入力値に基づいて前記第１および第２の切換部を制御し、かつ前記記憶部の書き込み制御を行う制御部と、
を具備したものである。給電装置が給電に使用する通信線を自動的に特定でき、かつ給電電圧の遷移を測定できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記複数の通信線に接続されるダイオードブリッジを有し、前記第１および第２の検出部は、このダイオードブリッジの隣り合う辺に配置されたダイオードに流れる電流を検出するようにしたものである。検出部を簡単に構成できる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記第１および第２の検出部としてフォトカプラを使用し、このフォトカプラに内蔵される発光ダイオードを、前記ダイオードブリッジを構成するダイオードとして用いるようにしたものである。検出部を簡単に構成できる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１若しくは請求項３いずれかに記載の発明において、
前記記憶部はリングバッファ形式で時系列的にデータを書き込み、前記制御部からの指示により書き込みを停止するようにしたものである。給電前後の給電電圧を測定できる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１若しくは請求項４に記載の発明において、
前記給電装置に、必要な電力のクラスを伝達する複数のクラス分け回路と、
所定の電力を消費する複数の負荷回路と、
前記複数のクラス分け回路と前記複数の負荷回路を選択する設定部と、
を有したものである。簡単にクラスを切り替えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２，３、４、および請求項５の発明によれば、第１、第２の検出部で給電に使用される通信線を特定し、給電が開始されてから所定の期間この通信線の電圧を記憶部に記憶するようにした。
【００２１】
給電に使用される通信線を自動的に特定することができるので、全ての通信線の電圧を測定する必要がなくなる。また、給電電圧を時系列的に保存することができるので、給電電圧の変化を知ることができる。そのため、効率的に給電装置を試験することができるという効果がある。特に、ＰｏＥ技術を用いた給電装置の試験に用いて効果が大きい。
【００２２】
また、複数のクラス分け回路と模擬負荷を内蔵し、これらを切り替えることができるようにすることにより、複数のクラスの試験を簡単に行うことができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るネットワーク給電装置用測定器の一実施例を示す構成図である。なお、図２と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図１において、４０は測定器であり、予備対２１、２４および信号対２２、２３を介して給電装置１０に接続されている。
【００２４】
４１は＋側切換部であり、予備対２１、２４およびトランス３１と３２の１次側中間タップの電圧、すなわち信号対２２、２３の電圧が入力され、これらの電圧を選択して出力する。４２は−側切換部であり、同じく予備対２１、２４および信号対２２、２３の電圧が入力され、これらを選択して出力する。＋側切換器４１、−側切換器４２はそれぞれ第１、第２の切換器として機能する。
【００２５】
４３は４つのダイオードがブリッジ状に接続されたダイオードブリッジであり、その電源側にトランス３１、３２の１次側中間タップが接続される。４４は４つのダイオードがブリッジ状に接続されたダイオードブリッジであり、その電源側に予備対２１、２４が接続される。これらのダイオードブリッジ４３、４４の出力側は、図２と同様に共通接続される。
【００２６】
ＰＣ１〜ＰＣ４は発光ダイオードとフォトトランジスタで構成されたフォトカプラであり、第１、第２の検出器を構成している。フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２内の発光ダイオードは、ダイオードブリッジ４３を構成する、互いに隣り合う辺に配置されたダイオードとして用いられる。これらフォトカプラＰＣ１、ＰＣ２内のフォトトランジスタのコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはそれぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して共通電位点に接続されている。
【００２７】
同様に、フォトカプラＰＣ３、ＰＣ４内の発光ダイオードは、ダイオードブリッジ４４を構成する、互いに隣り合う辺に配置されたダイオードとして用いられる。これらフォトカプラＰＣ３、ＰＣ４内のフォトトランジスタのコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、エミッタはそれぞれ抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して共通電位点に接続されている。
【００２８】
４５は制御部であり、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４内のフォトトランジスタのエミッタと抵抗Ｒ１〜Ｒ４の接続点の電圧Ｓ１〜Ｓ４が入力され、これらの入力値によって＋側切換部４１および−側切換部４２を制御する。また、後述するメモリ４７への書き込みを制御する。
【００２９】
４６はＡＤ変換部であり、＋側切換部４１と−側切換部４２の出力電圧が入力され、これらの電圧をデジタル値に変換する。４７は記憶部としてのメモリであり、ＡＤ変換部４６で変換されたデジタル値を格納する。メモリ４７はリングバッファ形式でＡＤ変換部４６の出力を格納する。すなわち、メモリ４７の最初から書き込んで行き、最後まで書き込むと最初に戻って書き込む動作を繰り返す。制御部４５から停止命令を受信すると、この停止命令で指示された時間後に書き込む動作を中止する。このため、メモリ４７には、停止命令が発行される前後のＡＤ変換器４６の出力が格納される。
【００３０】
４８は表示部であり、メモリ４７に格納された値を表示する。５１はクラス分け部であり、各クラスに対応した複数のクラス分け回路（定電流回路）が内蔵されている。５２は負荷部であり、各クラスに対応した複数の模擬的な負荷回路が内蔵されている。４９は設定部であり、クラス分け部５１に内蔵された複数のクラス分け回路および負荷部５２に内蔵された複数の負荷回路を選択する。
【００３１】
次に、この実施例の動作を説明する。設定部４９は例えばロータリースイッチで構成され、このロータリースイッチを操作することにより、ＰｏＥで規定された電力クラスに対応するクラス分け回路、およびこのクラス分けで規定された電流を流すことができる負荷回路を選択する。
【００３２】
給電装置１０は検出回路３５（２５ｋΩ抵抗）を検出することによって測定器４０が接続されていることを検知し、予備対２１、２４あるいは信号対２２、２３を用いて測定器４０に電力の供給を開始する。
【００３３】
給電装置１０から電力が供給されないと、フォトカプラＰＣ１〜ＰＣ４内の発光ダイオードには電流が流れない。そのため、ＰＣ１〜ＰＣ４内のフォトトランジスタは全てオフになり、制御部４５に入力される信号Ｓ１〜Ｓ４は全て低レベルになる。
【００３４】
信号対２２、２３から電力が供給され、かつ信号対２２がプラス側であると、電流はフォトカプラＰＣ２内の発光ダイオードを流れ、そのフォトトランジスタがオンする。そのため、信号Ｓ２は高レベルになり、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４は低レベルを維持する。信号対２２がマイナス側であるとフォトカプラＰＣ１内の発光ダイオードに電流が流れるので、信号Ｓ１のみ高レベルになる。
【００３５】
予備対２１、２４から電力が供給され、かつ予備対２１がプラス側であると、電流はフォトカプラＰＣ４内の発光ダイオードを流れ、そのフォトトランジスタがオンする。そのため、信号Ｓ４は高レベルになり、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４は低レベルを維持する。予備対２１がマイナス側であるとフォトカプラＰＣ３内の発光ダイオードに電流が流れるので、信号Ｓ３のみ高レベルになる。
【００３６】
すなわち、制御部４５は信号Ｓ１〜Ｓ４を監視することにより、供給装置１０がどの通信線対を用いて電力を供給しているか、および供給される電力の極性を知ることができる。制御部４５は＋側切換部４１を操作して、プラス側の通信線対を選択してその電圧をＡＤ変換部４６に入力する。同様に、−側切換部４２を操作して、マイナス側の通信線対を選択して、その電圧をＡＤ変換部４６に入力する。例えば、給電装置１０から信号対２２をプラス側、信号対２３をマイナス側として電力が供給されると、＋側切換部４１で信号対２２を選択し、−側切換部４２で信号対２３を選択する。
【００３７】
そして、制御部４５はメモリ４７に、書き込みを停止するまでの時間を指示した停止命令を出力する。メモリ４７は停止命令が入力されると、指示された時間経過後に書き込みを中止する。このため、メモリ４７には給電装置１０が接続されてから所定時間の間の給電電圧の値が時系列的に格納される。この格納された電圧は、表示部４８で時系列的に表示される。
【００３８】
なお、この実施例ではダイオードブリッジ４３、４４を構成するダイオードの一部にフォトカプラ内の発光ダイオードを用いるようにしたが、この構成に限定されることはない。要はダイオードブリッジの隣り合う２つのダイオードに電流が流れているかどうかを判定できる構成であればよい。例えばダイオードに直列に低抵抗の抵抗器を挿入し、この抵抗器両端の電圧を測定して電流の有無を検知する構成であってもよい。また、電流を測定する位置も図１実施例に限定されることはなく、ダイオードブリッジの隣り合うダイオードに流れる電流を測定できる構成であればよい。
【００３９】
さらに、この実施例ではメモリ４７をリングバッファとし、制御部４５から書き込み停止命令を送出するようにしたが、この構成に限定されることはない。メモリ４７を通常のメモリとし、制御部４５で書き込み開始命令を送出し、メモリ４７はこの書き込み開始命令を受信してから所定の時間書き込みを行うようにしてもよく、書き込み開始、書き込み停止の両方を制御部４５で制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来の給電装置の試験装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  給電装置
２１、２４  予備対
２２、２３  信号対
４０  測定器
４１  ＋側切換器
４２  −側切換器
４３、４４  ダイオードブリッジ
４５  制御部
４６  ＡＤ変換部
４７  メモリ
４８  表示部
４９  設定部
５１  クラス分け部
５２  負荷部
ＰＣ１〜ＰＣ４  フォトカプラ
【図１】
2006345136.tif 000003
【図２】
2006345136.tif 000004