(57)【要約】【課題】電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行う。【解決手段】接続手段を介して給電機器から受電機器に電力供給する給受電システムにおいて、前記給電機器は、第１の給電手段と第２の給電手段とを有し、前記受電機器は、第１の受電手段と第２の受電手段と切り替え手段とを有し、前記第１の給電手段が前記第１の受電手段に第１の電力を供給しているときに、前記切り替え手段は、前記第２の受電手段から前記第２の給電手段へ第２の電力の供給を要求し、前記第２の給電手段は、前記要求に基づいて、前記第２の電力を前記第２の受電手段へ供給し、前記切り替え手段は、前記第２の電力の供給に基づいて前記第１の電力の受電を停止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続手段を介して給電機器から受電機器に電力供給する給受電システムにおいて、
前記給電機器は、第１の給電手段と第２の給電手段とを有し、
前記受電機器は、第１の受電手段と第２の受電手段と切り替え手段とを有し、
前記第１の給電手段が前記第１の受電手段に第１の電力を供給しているときに、前記切り替え手段は、前記第２の受電手段から前記第２の給電手段へ第２の電力の供給を要求し、
前記第２の給電手段は、前記要求に基づいて、前記第２の電力を前記第２の受電手段へ供給し、
前記切り替え手段は、前記第２の電力の供給に基づいて前記第１の電力の受電を停止する、
給受電システム。
【請求項２】
前記第１の給電手段は、前記第１の電力の受電の停止に基づいて、前記第１の電力の供給を停止する、請求項１記載の給受電システム。
【請求項３】
前記第１および第２の電力は、ＰｏＥの電力クラスで区分される、請求項１または２記載の給受電システム。
【請求項４】
前記接続手段はイーサネットケーブルである、請求項１から３の内の１項記載の給受電システム。
【請求項５】
第１の給電手段と第２の給電手段とを有し、
前記第１の給電手段が第１の電力を供給しているときに、
前記第２の給電手段は、第２の電力の供給の要求を検出し、前記検出に基づいて前記第２の電力を供給し、
前記第１の給電手段は、前記第２の電力の供給に基づいて前記第１の電力の供給を停止する、
給電機器。
【請求項６】
前記第１および第２の電力は、ＰｏＥの電力クラスで区分される、請求項５記載の給電機器。
【請求項７】
第１の受電手段と第２の受電手段と切り替え手段とを有し、
前記第１の受電手段が第１の電力を受電しているときに、
前記切り替え手段は、前記第２の受電手段から第２の電力の供給を要求し、
前記第２の受電手段は、前記要求に基づいて前記第２の電力を受電し、
前記切り替え手段は、前記第２の電力の受電に基づいて前記第１の電力の受電を停止する、
受電機器。
【請求項８】
前記第１および第２の電力は、ＰｏＥの電力クラスで区分される、請求項７記載の受電機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ  ｏｖｅｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））による電力供給技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰｏＥによる電力供給は、イーサネット（登録商標）のケーブルを介して給電機器から受電機器へ電力を供給する技術であり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆやこれを拡張したＩＥＥＥ８０２．３ａｔで標準化されている。
【０００３】
図２に、既存のＰｏＥ給受電システムの構成を示す。図２に示すように、給受電システムの給電側の給電機器１０は、給電制御をするＰＳＥ１２（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｉｎｇ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を備える。受電側の受電機器１１は、受電制御をするＰＤ１６（Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備える。給電機器１０のＲＪ４５コネクタ１３と受電機器１１のＲＪ４５コネクタ１５とを、イーサネットケーブル１４で接続することで給電経路を構成して給電を行う。
【０００４】
ＰＳＥ１２は、ＲＪ４５コネクタ１３の１−２ピン、３−６ピン、４−５ピン、７−８ピンのデータ線の内の２対、すなわち、１−２ピンと３−６ピン、または、４−５ピンと７−８ピンを使って電力を給電する。図１では、１−２ピンと３−６ピンを使用して給電する場合を示している。
【０００５】
ＰＤ１６は、ＲＪ４５コネクタ１５の１−２ピン、３−６ピン、４−５ピン、７−８ピンのデータ線の内の２対、すなわち、１−２ピンと３−６ピン、または、４−５ピンと７−８ピンを使って電力を受電する。図１では、１−２ピンと３−６ピンを使用して受電する場合を示している。
【０００６】
ＰＳＥ１２は、給電機器１０と受電機器１１とが接続されると、ＰＤ１６の接続の検出と電力クラスの確認とを行い、確認された電力クラスでの給電を行う。ＰＳＥ１２は、給電線である１−２ピン間と３−６ピン間に特定の抵抗値を検出することにより、ＰＤ１６の接続を検出する。また、ＰＳＥ１２は、ＰＤ１６に特定の電圧を印加することで流れる電流の電流値を測定し、その測定結果に基づいて受電機器を４つの電力クラスに分類する。４つの電力クラスとは、クラス１が０．４４Ｗ〜３．８４Ｗ、クラス２が３．８４Ｗ〜６．４９Ｗ、クラス３が６．４９Ｗ〜１２．９５Ｗ、及びクラス０が０．４４Ｗ〜１２．９５Ｗの消費電力である。クラス０は、電力クラス分けに対応していない受電機器に適用される。
【０００７】
ＰＤ１６は、電流量の調整を抵抗で行う。機器設計者は受電機器に合わせた電力クラスを表す抵抗を機器に実装する。
【０００８】
ところで、受電機器は常に最大の消費電力で動いているとは限らず、低い電力で動作していることも多い。この場合でも、ＰＤは最大の消費電力の時の電力クラスをＰＳＥに伝えるため、ＰＳＥは常に高い電力クラスで動作している。また、給電中に電力クラスの変更が必要となる場合もある。しかしながら、ＰＳＥは、電力クラスの確認を、給電を開始する前に行っている。給電の途中で電力クラスを変更する技術が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１０６１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１には以下の問題があった。すなわち、特許文献１の方法では、給電の途中で電力クラスを変更しようとする場合、一旦給電機器からの給電を停止させ、新たな電力クラスを設定し直してから再度給電を開始する必要があった。給電を停止させることで、処理中の動作を停止するための処理を必要とする、再起動のための時間を必要とする、などの問題が生じる。また、特許文献１では、受電機器の内部に補助用の電源を設ける必要がある場合も生じていた。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による給受電システムは、接続手段を介して給電機器から受電機器に電力供給する給受電システムにおいて、前記給電機器は、第１の給電手段と第２の給電手段とを有し、前記受電機器は、第１の受電手段と第２の受電手段と切り替え手段とを有し、前記第１の給電手段が前記第１の受電手段に第１の電力を供給しているときに、前記切り替え手段は、前記第２の受電手段から前記第２の給電手段へ第２の電力の供給を要求し、前記第２の給電手段は、前記要求に基づいて、前記第２の電力を前記第２の受電手段へ供給し、前記切り替え手段は、前記第２の電力の供給に基づいて前記第１の電力の受電を停止する。
【００１３】
本発明による給電機器は、第１の給電手段と第２の給電手段とを有し、前記第１の給電手段が第１の電力を供給しているときに、前記第２の給電手段は、第２の電力の供給の要求を検出し、前記検出に基づいて前記第２の電力を供給し、前記第１の給電手段は、前記第２の電力の供給に基づいて前記第１の電力の供給を停止する。
【００１４】
本発明による受電機器は、第１の受電手段と第２の受電手段と切り替え手段とを有し、前記第１の受電手段が第１の電力を受電しているときに、前記切り替え手段は、前記第２の受電手段から第２の電力の供給を要求し、前記第２の受電手段は、前記要求に基づいて前記第２の電力を受電し、前記切り替え手段は、前記第２の電力の受電に基づいて前記第１の電力の受電を停止する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。
【図２】既存の給受電システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の給受電システムの動作を示す状態遷移図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の給受電システムの動作を示す状態遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。本実施形態の給受電システム１は、接続手段４を介して給電機器２から受電機器３に電力供給する。給電機器２は、第１の給電手段５と第２の給電手段６とを有する。受電機器３は、第１の受電手段７と第２の受電手段８と切り替え手段９とを有する。
【００１８】
第１の給電手段５から第１の受電手段７に第１の電力を供給しているときに、切り替え手段９は、第２の受電手段８から第２の給電手段６へ第２の電力の供給を要求する。第２の給電手段６は、前記要求に基づいて、第２の電力を第２の受電手段８へ供給する。切り替え手段９は、第２の電力の供給に基づいて第１の電力の受電を停止する。
【００１９】
本実施形態によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。
（第２の実施形態）
（構造の説明）
図３は、本発明の第２の実施形態の給受電システムの構成を示す図である。本実施形態の給受電システム１００は、ＰｏＥを行う給電機器１０１と受電機器１０２とイーサネットケーブル１０８とを備える。給電機器１０１と受電機器１０２とは、ＲＪ４５コネクタ１０７と１０９とを備え、イーサネットケーブル１０８を介して接続されている。
【００２０】
本実施形態の給電機器１０１は、２つのＰＳＥであるＰＳＥ１０４とＰＳＥ１０５とを備える。ＰＳＥ１０４、および、ＰＳＥ１０５は、ＲＪ４５コネクタ１０７のデータ線である１−２ピンと３−６ピン、および、４−５ピンと７−８ピンを使って電力を給電する。ＰＳＥ１０４とＰＳＥ１０５は、各々トランス１０６の中点に接続され、それぞれ独立してＰＤ１１１とＰＤ１１２の接続と電力クラスの検出を行い給電を行う。給電では、ＰｏＥの指定した電力クラスに基づく電圧を印加する。トランス１０６は、また、ＰＨＹ１０３（物理層、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）にも接続し、イーサネットのデータはＰＨＹ１０３を介して処理される。
【００２１】
本実施形態の受電機器１０２は、２つのＰＤであるＰＤ１１１とＰＤ１１２とを備える。ＰＤ１１１、および、ＰＤ１１２は、ＲＪ４５コネクタ１０９のデータ線である１−２ピンと３−６ピン、および、４−５ピンと７−８ピンを使って電力を受電する。ＰＤ１１１とＰＤ１１２は、各々トランス１１０の中点に接続され、それぞれ独立してＰＳＥ１０４とＰＳＥ１０５からの電力を受電する。トランス１１０は、また、ＰＨＹ１１６にも接続し、イーサネットのデータはＰＨＹ１１６を介して処理される。
【００２２】
トランス１１０からＰＤ１１１、１１２への受電経路にはスイッチ１１３、１１４を備える。このスイッチ１１３、１１４のＯＮ／ＯＦＦ制御はＣＰＵ１１５（中央処理機器、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が行う。ＣＰＵ１１５は、スイッチ１１３、１１４をＯＦＦとした時、ＰＤ１１１、ＰＤ１１２の電力クラスを表す抵抗値の設定を変更する機能を有する。さらに、ＣＰＵ１１５は、ＰＤ１１１またはＰＤ１１２が受電しているか否かの状態を検出し、スイッチ１１３、スイッチ１１４のＯＮ／ＯＦＦを個別に制御することができる。
【００２３】
本実施形態では、給電機器１０１と受電機器１０２は、図２では給電と受電には使用しないデータ線も給電に利用する構成を有する。すなわち、ＰＳＥ１０４からＰＵ１１１への電力供給の経路と、ＰＳＥ１０５からＰＵ１１２への電力供給の経路との、２つの電力供給の経路を有する。電力供給は２つの経路の内の１つで行うことができる。経路の選定はＣＰＵ１１５が行う。
【００２４】
以上の構成により、給電機器１０１と受電機器１０２は、電力クラスを切り替える必要がある時に、２つの経路を利用して、一方の経路で電力供給を行いながら、他方の経路で電力クラスの検出を行う。その後、検出を行った前記他方の経路で検出された電力クラスに基づいた電力供給を行うように、電力供給の経路を前記一方の経路から前記他方の経路に切り替えることができる。よって、電力供給を停止させずに電力を切り替えることが可能となる。
（動作の説明）
図４は、図３の給電機器１０１と受電機器１０２とを接続した後の動作を示す状態遷移図である。受電機器１０２のスイッチ１１３とスイッチ１１４は、給電機器１０１が接続する前からＯＮとする。また、給電機器１０１は、定期的に接続の検出処理を行っていてもよい。
【００２５】
ステップ２０１で、給電機器１０１と受電機器１０２が接続すると、給電機器１０１のＰＳＥ１０４はＰＤ１１１の接続を検出する。同様に、ＰＳＥ１０５はＰＤ１１２の接続を検出する。ＰＤ１１１とＰＤ１１２の接続検出を行うＰＳＥ１０４とＰＳＥ１０５は、それぞれ独立して動作を行う。
【００２６】
ステップ２０２で、ＰＳＥ１０４はＰＤ１１１の電力クラスを検出し、ここでは例えばクラス２と判断する。ＰＳＥ１０５はＰＤ１１２の電力クラスを検出し、同様にクラス２と判断する。
【００２７】
ステップ２０３で、ＰＳＥ１０４はＰＤ１１１に対して、ＰＳＥ１０５はＰＤ１１２に対して、それぞれ給電を開始する。
【００２８】
ステップ２０４で、受電機器１０２のＣＰＵ１１５は、ＰＤ１１１とＰＤ１１２の双方が受電したと判断すると、スイッチ１１４をＯＦＦする。スイッチ１１３をＯＦＦしてもよいが、ここではスイッチ１１４をＯＦＦするとする。
【００２９】
ステップ２０５で、ＰＳＥ１０５はＰＤ１１２との接続が切れたため、給電を停止する。受電機器１０２は、ＰＤ１１１で受電しているので、受電機器１０２でのデータ処理などの動作を行うことができる。
【００３０】
なお、ステップ２０２で、双方のＰＤで電力クラスを確認した段階で、ＣＰＵ１１５は、一方のスイッチをＯＦＦし、ステップ２０３で、他方のＰＤだけに給電するようにしてもよい。
【００３１】
図４の動作の後、受電機器１０２の負荷が変化し、電力クラスを２から３に変更する必要が生じたとする。このときの状態遷移図を図５に示す。
【００３２】
ステップ３０１で、ＣＰＵ１１５は、ＰＤ１１２に対して、電力クラス３を表す抵抗の値に変更する。
【００３３】
ステップ３０２で、ＣＰＵ１１５は、スイッチ１１４をＯＮにする。
【００３４】
ステップ３０３で、ＰＳＥ１０５は、ＰＤ１１２の接続を検出する。
【００３５】
ステップ３０４で、ＰＳＥ１０５は、ＰＤ１１２に新たに設定された電力クラス３を検出する。
【００３６】
ステップ３０５で、ＰＳＥ１０５は、ＰＤ１１２に対して給電を開始する。
【００３７】
ステップ３０６で、ＣＰＵ１１５は、ＰＤ１１２に給電されたことを検出した後、スイッチ１１３をＯＦＦする。
【００３８】
ステップ３０７で、ＰＳＥ１０４は、ＰＤ１１１との接続が切れたため、給電を停止する。受電機器１０２は、ＰＤ１１２で受電しているので、受電機器１０２でのデータ処理などの動作を、新たな電力クラス３での給電を受けて、行うことができる。
【００３９】
この後、さらに電力クラスの変更の必要が生じた場合、ＣＰＵ１１５はＰＤ１１１に対して新たな電力クラスを表す抵抗の値を変更する。その後、スイッチ１１３をＯＮすると、ＰＳＥ１０４はＰＤ１１１の接続を検出し、続いてＰＤ１１１に新たに設定された電力クラスを検出し、給電を開始する。ＣＰＵ１１５はＰＦ１１１に給電されたことを検出した後、スイッチ１１４をＯＦＦする。ＰＳＥ１０５は、ＰＤ１１２との接続が切れたため、給電を停止する。
【００４０】
以降、電力クラスを変更する場合には、上記の動作を繰り返すことで変更が可能である。
【００４１】
例えば、もし、本実施形態の給電機器１０１または受電機器１０２が、図２に示す受電機器１１または給電機器１０に接続した場合、給電受電の経路は１経路だけとなり、１経路での給電受電が行われる。受電機器１０２においては、ＣＰＵ１１５は、本実施形態の給電機器１０１とは異なる給電機器が接続されたと判断し、スイッチの制御は行わず、スイッチ１１３とスイッチ１１４はＯＮのままで、上記の電力クラスの変更は行われない。
【００４２】
本実施形態によれば、電力供給中に電力の変更の必要が生じた場合、電力供給を停止することなく電力の変更を行うことが可能となる。
【００４３】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１、１００    給受電システム
２、１０、１０１    給電機器
３、１１、１０２    受電機器
４    接続手段
５    第１の給電手段
６    第２の給電手段
７    第１の受電手段
８    第２の受電手段
９    切り替え手段
１２、１０４、１０５    ＰＳＥ
１３、１５、１０７、１０９    ＲＪ４５コネクタ
１４、１０８    イーサネットケーブル
１６、１１１、１１２    ＰＤ
１０３、１１６    ＰＨＹ
１０６、１１０    トランス
１１３、１１４    スイッチ
１１５    ＣＰＵ
【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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