(57)【要約】    【課題】  ハブ、スイッチ、モデムなどの交換装置に専用の電源を不要とし、電源供給や電源オンオフ制御のための信号線を不要とし、且つ無駄な電力消費を抑えた、交換装置の電源制御システムを構成する。    【解決手段】  交換装置１０は電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび電源回路１３からなる受電電源回路を備えている。この交換装置１０に接続されるコンピュータ２０，３０、交換装置４０などには電力給電回路２２，３２，４２を備えていて、通信制御回路２３，３３が通信を行う時、またはデータ交換制御回路４３がデータ交換制御を行う場合にのみ電力給電回路２２，３２，４２を起動し、交換装置の電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび電源回路１３に対して電力供給を行う。この交換装置１０は、通信を行っていない状態では、電力給電回路２２，３２，４２から電源供給を受けなくなり、内部回路への電源供給が遮断される。【選択図】  図１
2006191377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換装置に対して他のノードがローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続されたローカルエリアネットワークにおける交換装置の電源制御システムにおいて、
前記交換装置は、前記他のノードから前記ケーブルを介して電力供給を受けるとともに、該交換装置内の回路へ電源を供給する受電電源回路を備え、
前記他のノードは、前記ケーブルを介して前記交換装置との間でデータ通信を行う状態でのみ当該ケーブルを介して前記交換装置へ電力を供給する電力供給制御手段を備えたことを特徴とする交換装置の電源制御システム。
【請求項２】
前記交換装置は、前記他のノードがローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続される複数のポートを備え、
前記受電電源回路は、これら複数のポートのいずれかのポートから前記ケーブルを介して電力供給を受ける状態で前記交換装置内の回路へ電源電圧を供給し、いずれのポートからも電力供給を受けない状態で該交換装置内の回路への電源供給を停止するものである請求項１に記載の交換装置の電源制御システム。
【請求項３】
前記ケーブルは複数のツイストペアケーブルの集束ケーブルであり、電力供給制御手段は、前記集束ケーブルのデータ伝送用の芯線または非データ伝送用の芯線に電源電圧を重畳させるものである請求項１または２に記載の交換装置の電源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハブ、スイッチ、モデムなどの交換装置に対して他のノードがローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続されたローカルエリアネットワークにおける交換装置の電源制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローカルエリアネットワーク（以下、「ＬＡＮ」という。）のノードに対する電源制御に関する発明として特許文献１・２が開示されている。
【０００３】
特許文献１のシステムは、交換装置（クライアント）につながっているサーバやプリンタに対する電源供給を交換装置が行うものである。
【０００４】
特許文献２のシステムは、データ通信のための信号とは別に伝送されるリンクパルスを用い、交換装置の主電源がオフ状態でリンクパルスが入力されると、その主電源がオンされて交換装置が起動し、リンクパルスがなくなると交換装置の電源がオフするものである。
【特許文献１】特開２００３−１５８５２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１１５２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１のシステムでは、交換装置に接続されているサーバやプリンタの電源を交換装置によってオンオフするものであるので、交換装置を動作させるためには、その専用の電源が必要であり、さらに、交換装置からサーバやプリンタへ電源を供給するための電源ポートが必要となる。また、交換装置に接続される他のノードの電源のオンオフ状態に関わらず、交換装置の電源は常にオン状態となっているため、この交換装置を介してデータ伝送を行っていない状態ではデータ交換装置は無駄な電力を消費することになる。
【０００６】
特許文献２のシステムでは、交換装置の電源をリンクパルスを使用してオンオフするものであるので、交換装置を動作させるための専用の電源が必要である。また、特別なリンクパルスの伝送手段を設けなければならなかった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、ハブ、スイッチ、モデムなどの交換装置に専用の電源を不要とし、電源供給や電源オンオフ制御のための信号線を不要とし、且つ無駄な電力消費を抑えた、交換装置の電源制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）この発明は、交換装置に対して他のノードがローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続されたローカルエリアネットワークにおける交換装置の電源制御システムにおいて、前記交換装置は、前記他のノードから前記ケーブルを介して電力供給を受けるとともに、該交換装置内の回路へ電源を供給する受電電源回路を備え、前記他のノードは、前記ケーブルを介して前記交換装置との間でデータ通信を行う状態でのみ当該ケーブルを介して前記交換装置へ電力を供給する電力供給制御手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
（２）前記交換装置は、前記他のノードがローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続される複数のポートを備え、
前記受電電源回路は、これら複数のポートのいずれかのポートから前記ケーブルを介して電力供給を受ける状態で前記交換装置内の回路へ電源電圧を供給し、いずれのポートからも電力供給を受けない状態で該交換装置内の回路への電源供給を停止するものとする。
【００１０】
（３）前記ケーブルは複数のツイストペアケーブルの集束ケーブルであり、電力供給制御手段は、前記集束ケーブルのデータ伝送用の芯線または非データ伝送用の芯線に電源電圧を重畳させるものとする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の交換装置の電源制御システムによれば、交換装置にローカルエリアネットワークのケーブルを介して接続されているノードが前記交換装置を介してデータ伝送を行う状態でのみ交換装置の電源がオンされることになるので無駄な電力消費を大きく抑えることができる。また、交換装置の専用の電源が不要となり、電源制御のための特別な信号やケーブルが不要となるので、システムを複雑化することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の実施形態に係る交換装置の電源制御システムについて図１〜図４を参照して説明する。
図１は交換装置の電源制御システムを含むローカルエリアネットワークの構成例を示すブロック図である。図１に示すローカルエリアネットワークは、交換装置１０，４０およびコンピュータ２０，３０を含んでいる。
【００１３】
図１においてコンピュータ２０は、ローカルエリアネットワークで用いるケーブルのプラグを接続するためのジャック２１、そのケーブルを介して電力供給を行う電力供給回路２２、および同じケーブルを介して通信制御を行う通信制御回路２３を備えている。
【００１４】
前記ケーブルは、例えば両端にＲＪ−４５プラグが取り付けられた１００ＢＡＳＥ−ＴＸ，１０００ＢＡＳＥ−Ｔなどの規格で用いられるツイストペアケーブルの集束ケーブルである。ジャック２１は上記ＲＪ−４５プラグが挿入されるジャックである。
【００１５】
前記電力供給回路２２はＩＥＥＥ８０２．３ａｆで規格化されているＰｏＥ（Power over Ethernet（登録商標））すなわちイーサネット（登録商標）で電力を給電／受電するための回路（ＰＳＥ：Power Sourcing Equipment）である。
【００１６】
図１におけるもう１つのコンピュータ３０も上記コンピュータ２０と同様の構成であり、ジャック３１、電力給電回路３２および通信制御回路３３を備えている。
【００１７】
交換装置４０はケーブルのプラグを挿入するジャック４１Ａ，４１Ｂ、電力給電回路４２、およびデータ交換制御回路４３を含んでいる。この交換装置４０のジャック４１Ａ，４１Ｂはコンピュータ２０，３０でのジャック２１，３１と同様に、ケーブルのプラグが挿入される。また電力給電回路４２は、コンピュータ２０，３０における電力給電回路２２，３２と同様に、ケーブルを介してその接続先の電力受電回路に対して電力供給を行う。データ交換制御回路４３は、ジャック４１Ａ，４１Ｂにケーブルを介して接続された機器との間でデータ交換を行う。
【００１８】
交換装置１０は上記ローカルエリアネットワークのケーブル（以下、単に「ケーブル」という。）のプラグを接続するジャック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ、電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ、電源回路１３、およびデータ交換制御回路１４を含んでいる。
【００１９】
電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、前記ＰｏＥによって前記電力供給回路（ＰＳＥ）から電力を受電する回路（ＰＤ：Powered Devices）である。
【００２０】
電力受電回路１２Ａは、ケーブル１０１を介してコンピュータ２０の電力給電回路２２から電力供給を受ける。また、電力給電回路１２Ｂは、ケーブル１０２を介してコンピュータ３０の電力給電回路３２から電力供給を受ける。同様に、電力給電回路１２Ｃは、ケーブル１０３を介して交換装置４０の電力給電回路４２から電力供給を受ける。
【００２１】
電源回路１３は、前記電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃで電力を受電し、所定電圧の電源電圧に変換して交換装置１０内部の回路に対して供給する。
【００２２】
上記電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと電源回路１３とによって、この発明に係る「受電電源回路」を構成している。
【００２３】
データ交換制御回路１４は、ジャック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄにそれぞれ対応するポートＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤの各ポート間でデータの入出力制御を行う。この例では、前記ケーブル１０１，１０２，１０３を介してコンピュータ２０，３０の通信制御回路２３，３３、または交換装置４０のデータ交換制御回路４３との間でデータ交換制御を行う。例えばコンピュータ２０からコンピュータ３０へのデータパケットの伝送を行う場合、データ交換制御回路１４はコンピュータ２０から受け取ったパケットの宛先ＩＰアドレスを読み取り、該当のポートＰＢへそのパケットを出力する。
【００２４】
図１に示したコンピュータ２０，３０および交換装置４０は、交換装置１０を介してデータ伝送を行う際にのみ電力給電回路２２，３２，４２を動作させ、それ以外の状態では停止する。電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの出力は並列接続されて電源回路１３へ電力供給される。したがって、電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの少なくとも１つが電力を受電している状態であれば電源回路１３は所定の電源電圧を発生する。電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれも電力供給を受けない状態では電源回路１３への入力電力がなくなるので、交換装置１０内部の回路各部への電源電圧供給が遮断されて、この交換装置１０は、その動作を停止する。
【００２５】
図２は図１に示した電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの具体的な回路図である。各電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは同一の構成であるので、ここでは代表して電力受電回路１２Ａについて説明する。
【００２６】
電力受電回路１２Ａはケーブルのプラグが挿入されるジャック１１Ａ、パルストランスＰＴ１およびダイオードブリッジＤＢ１１，ＤＢ１２を備えている。ジャック１１Ａは前述のとおり、ＲＪ−４５コネクタのジャックであるので、８ピンの各信号名は次のとおりである。
【００２７】
１：＋ＴＤ  →  受信＋
２：−ＴＤ  →  受信−
３：＋ＲＤ  →  送信＋
４：電力伝送用
５：電力伝送用
６：−ＲＤ  →  送信−
７：電力伝送用
８：電力伝送用
パルストランスＰＴ１は入出力共にセンタタップを有する２系統のパルストランスであり、ジャック１１Ａの１，２番ピンがパルストランスＰＴ１の一方のパルストランスを介してＰＨＹチップへ信号が伝送されるようにしている。またジャック１１Ａの３，６番ピンの信号がパルストランスＰＴ１のもう１つのパルストランスを介して上記ＰＨＹチップへ信号が伝送されるように構成している。このＰＨＹチップはいわゆる物理層デバイスであり、イーサネット（登録商標）の通信信号に対する信号処理を行う。
【００２８】
また４，５番ピンと７，８番ピンはダイオードブリッジＤＢ１２に接続していて、その整流出力を、後に説明する電源回路１３へ与えるように接続している。また、パルストランスＰＴ１の２つのパルストランスの入力側のセンタタップをダイオードブリッジＤＢ１１に接続している。これによりジャック１１Ａの１，２番ピンと３，６番ピンとの間に重畳されている電力伝送用の信号をダイオードブリッジＤＢ１１が整流し、電源回路１３へ与えるように構成している。
【００２９】
図３は、図１に示した電源回路１３の回路図である。この電源回路１３の入力部には図２に示した電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれの出力信号の合成信号が入力される。この電源回路１３はいわゆるＰＤコントローラＰＤＣとＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶを備えている。ＰＤコントローラＰＤＣは電力受電有無の検出およびＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶの制御を行う。すなわち、図２に示した電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれかから直流電圧が出力されていれば、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶを起動させる。
【００３０】
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、その＋ＶＩＮと−ＶＩＮに入力される直流電圧を所定電圧に昇降圧して＋ＶＯＵＴと−ＶＯＵＴへ出力する。この出力電圧が交換装置１０内部の各回路に対する電源電圧となる。
【００３１】
図４は、図１に示したコンピュータ２０の通信制御回路２３の処理内容を示すフローチャートである。まず、通信処理の有無を判定し、通信すべき処理があれば、電力給電回路（ＰＳＥ）２２を起動する（Ｓ１→Ｓ２）。続いて所定のデータ伝送を行う（Ｓ３）。通信すべき処理がなくなれば、電力給電回路（ＰＳＥ）２２の動作を停止する（Ｓ４）。なお、コンピュータ３０の通信制御回路３３の処理内容についても上記通信制御回路２３と同様である。
【００３２】
また、交換装置４０についても同様に、そのデータ交換制御回路４３は、ケーブルを介してジャック４１Ａに接続されているノード（図１に示す例では交換装置１０）との間で通信を行う場合にのみ電力給電回路（ＰＳＥ）４２を起動し、交換装置１０へ電力給電を行う。その通信を行わない場合には、電力給電回路（ＰＳＥ）４２の動作を停止する。
【００３３】
このように通信処理を行う場合に、図１に示した交換装置部１０に対してケーブル１０１を介して電力給電を行い、通信を行わない場合にはその給電を停止するので、通信処理時にのみ交換装置１０を作動させることができる。
【００３４】
以上のようにして交換装置１０はケーブルを介して接続されている他のノード（コンピュータや他の交換装置）との間で通信を行う際にのみ電力供給を受けてデータ交換処理を行い、いずれのノードからも電力供給を受けない状態で電源遮断状態となって無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３５】
次に、第２の実施形態に係る交換装置の電源制御システムについて、図５を参照して説明する。
図５は、第２の実施形態に係る交換装置の電源制御システムを含むローカルエリアネットワークの構成を示すブロック図である。交換装置５０にはケーブル２０１を介してコンピュータ６０を、ケーブル２０２を介してもう１つの交換装置７０をそれぞれ接続している。コンピュータ６０の構成は、図１に示したコンピュータ２０，３０と同様であり、ケーブルのプラグを挿入するジャック６１、電力給電回路６２および通信制御回路６３を備えている。交換装置５０はケーブルのプラグを挿入するジャック５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ、電力受電回路５２Ａ，５２Ｂ、電源回路５３、データ交換制御回路５４、および電力給電回路５５を備えている。電力受電回路５２Ａ，５２Ｂの構成は、第１の実施形態で示した電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃなどと同様である。電力給電回路５５は電源回路５３から出力される電源電圧を入力し、ジャック５１Ｃに接続されているノードに対してＰｏＥで電力給電を行う。
【００３６】
交換装置７０は、ケーブルのプラグが挿入するジャック７１Ａ，７１Ｂ、電力受電回路７２Ａ，７２Ｂ、電源回路７３、およびデータ交換装置７４を備えている。電力受電回路７２Ａ，７２Ｂは第１の実施形態で示した電力受電回路１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃなどと同様の構成である。また電源回路７３は、図１に示した交換装置１０の電源回路１３と同様である。データ交換制御回路７４についても図１に示したデータ交換制御回路１４と同様である。
【００３７】
この第２の実施形態は、交換装置５０が電力受電回路５２Ａ，５２Ｂと共に電力給電回路５５を備えていることに特徴がある。
【００３８】
コンピュータ６０がネットワーク上のノード（この例ではコンピュータ８０）との間で通信を行う際、第１の実施形態で示した動作と同様に電力給電回路６２を起動する。これにより交換装置５０の電力受電回路５２Ａおよび電源回路５３の作用によって、交換装置５０内部の回路に電源電圧が供給される。それと共に電力受電回路５５がケーブル２０２を介して交換装置７０の電力受電回路７２Ａに対して給電を行う。その結果、この電力受電回路７２Ａと電源回路７３の作用によって交換装置７０内部の回路へ電源電圧が供給される。
【００３９】
なお、コンピュータ８０が電力給電回路８２を起動することにより、この電力給電回路８２は、交換装置７０の電力受電回路７２Ｂに対して給電を行う。この電力受電回路７２Ｂと電源回路７３の作用によっても交換装置７０内部の回路へ電源電圧が供給される。
【００４０】
コンピュータ６０とコンピュータ８０間の通信が終了すれば、電力給電回路６２の作動が停止するので、電源回路５３の電源出力は停止する。これに伴い、電力給電回路５５→ケーブル２０２→電力受電回路７２Ａ→電源回路７３への経路での電力給電が停止する。また、コンピュータ８０の通信制御回路８３による通信が終了すれば、電力給電回路８２の作動が停止するので、電力給電回路８２→ケーブル２０３→電力受電回路７３Ｂ→電源回路７３への経路での電力給電も停止する。これにより、交換装置７０の電力受電回路７２Ｂへの電力受電が停止し、交換装置７０についても無駄な電力消費が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係る交換装置の電源制御システムを含むローカルエリアネットワーク全体の構成を示すブロック図である。
【図２】同システムで用いる交換装置内の電力受電回路の回路図である。
【図３】同交換装置内の電源回路の回路図である。
【図４】図１に示したコンピュータにおける通信制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る交換装置の電源制御システムを含むローカルエリアネットワーク全体の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０，４０，７０−交換装置
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１−ジャック
１２，５２、７２−電力受電回路（ＰＤ）
１３−電源回路
１４，４３−データ交換性制御回路
２０，３０，６０，８０−コンピュータ
２２，３２，４２，６２−電力給電回路（ＰＳＥ）
２３，３３，６３−通信制御回路
１０１〜１０３，２０１〜２０３−ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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