(57)【要約】  通信リンクを通じて電力を供給するための電力供給システムにおける負荷の分類を与えるシステムおよび方法である。電力供給システムは、負荷の特性を決定するために負荷を探査するための分類エンジンを有する。分類エンジンは、負荷に複数の分類信号を供給し、それぞれの分類信号に応答して負荷が与える複数の応答信号を測定する。
2008533918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信リンクを通じて負荷に電力を供給するためのシステムであって、
前記負荷の特性を判定するために、前記負荷を探査するための分類エンジンを含み、
前記分類エンジンは、前記負荷に複数の分類信号を供給して、前記負荷がそれぞれの分類信号に応答して与える複数の応答信号を判定するように構成されている、システム。
【請求項２】
前記分類エンジンは、前記負荷の電力要件を判定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記応答信号は、前記負荷によって送信される情報を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記負荷によって与えられる前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、異なる値を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記負荷によって与えられる前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、同一の値を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記通信リンクは、イーサネット（登録商標）ケーブルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記分類エンジンは、前記負荷に第１の分類信号を供給し、その後第２の分類信号を供給するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記分類エンジンは、前記負荷が、前記第１および第２の分類信号にそれぞれ応答して与える第１および第２の応答信号を判定するように構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１および第２の応答信号は、前記負荷の異なるクラスを示す、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１および第２の応答信号は、前記負荷の同一のクラスを示す、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
通信リンクを通じて電源装置から電力を受けるための受電側装置であって、
前記電源装置から与えられる複数の分類信号に応答して、前記受電側装置の特徴を与えるための分類エンジンを備え、
前記分類エンジンは、前記複数の分類信号に応答して、複数の応答信号を与えるように構成される、受電側装置。
【請求項１２】
前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、異なる値を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、同一の値を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記分類エンジンは、前記受電側装置の電力要件を与えるように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記複数の応答信号は、前記受電側装置によって送信される情報を与える、請求項１１
に記載の装置。
【請求項１６】
前記通信リンクは、イーサネット（登録商標）ケーブルを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記分類エンジンは、２つの連続する分類信号に応答して、前記受電側装置の２つの異なるクラスを与えるように構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記分類エンジンは、２つの連続する分類信号に応答して、前記受電側装置の同一のクラスを与えるように構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
２対の導体からなる第１のワイヤセットと他の２対の導体からなる第２のワイヤセットとを含む通信リンクを通じて負荷に電力を供給するためのシステムであって、
前記負荷の第１の応答を判定するために、前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷を探査する第１の分類エンジンと、
前記負荷の第２の応答を判定するために、前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷を探査する第２の分類エンジンとを備えたシステム。
【請求項２０】
前記第１および第２の分類エンジンは、前記負荷の電力要件を判定するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記負荷は、情報を電力を供給するための前記システムに送信するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１の分類エンジンは、前記負荷からの少なくとも１つの第１の応答信号を判定するために、前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷に少なくとも１つの第１の分類信号を供給するように構成され、前記第２の分類エンジンは、前記負荷からの少なくとも１つの第２の応答信号を判定するために、前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷に少なくとも１つの第２の分類信号を供給するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１および第２の分類エンジンは、前記第１のワイヤセットを通じて前記第１の分類信号を供給し、その後前記第２のワイヤセットを通じて前記第２の分類信号を供給するように構成される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１および第２の分類エンジンの各々は、前記負荷に複数の分類信号を供給し、前記負荷がそれぞれの分類信号に応答して与える複数の応答信号を判定するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記負荷によって与えられる前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、異なる値を有する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記負荷によって与えられる前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、同一の値を有する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１のワイヤセットを通じた電力の配送を制御するための第１の電力制御機構と、
前記第２のワイヤセットを通じた電力の配送を制御するための第２の電力制御機構と、をさらに備えた請求項２２に記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１の電力制御機構は、前記第１のワイヤセットを通じて前記第１の分類エンジンによって判定された前記負荷の応答に基づいて、前記第１のワイヤセットを通じて電力を
配送するように構成され、
前記第２の電力制御機構は、前記第２のワイヤセットを通じて前記第２の分類エンジンによって判定された前記負荷の応答に基づいて、前記第２のワイヤセットを通じて電力を配送するように構成される、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記第１の電力制御機構は、前記第２のワイヤセットを通じて前記第２の分類エンジンによって判定された前記負荷の応答に基づいて、前記第１のワイヤセットを通じて電力を配送するように構成され、
前記第２の電力制御機構は、前記第１のワイヤセットを通じて前記第１の分類エンジンによって判定された前記負荷の応答に基づいて、前記第２のワイヤセットを通じて電力を配送するように構成される、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第１および第２の電力制御機構は、前記第１もしくは第２のワイヤセットのいずれか、または前記第１および第２のワイヤセットの組合わせを通じた、前記第１もしくは第２の分類エンジン、または前記第１および第２の分類エンジンの両方の組合わせの応答に基づいて、前記第１および第２のワイヤセットを通じて電力を配送するように構成される、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記負荷が前記第１のワイヤセットに接続されていることを検出するために前記第１のワイヤセットを探査するように構成された第１の検出エンジンと、
前記負荷が前記第２のワイヤセットに接続されていることを検出するために前記第２のワイヤセットを探査するように構成された第２の検出エンジンとをさらに備える請求項２２に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第１の分類エンジンは、前記第１の検出エンジンが前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷を検出した後に、前記負荷からの前記第１のワイヤセットを通じた応答を判定するように構成され、
前記第２の分類エンジンは、前記第２の検出エンジンが前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷を検出した後に、前記負荷からの前記第２のワイヤセットを通じた応答を判定するように構成される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第１の検出エンジンは、破損信号が前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷に送信される前に、前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷の第１の検出を実行し、前記破損信号が送信された後、前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷の第２の検出を実行するように構成される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記負荷の前記第１の検出に対する応答が、前記負荷の前記第２の検出に対する応答と相違する場合には、前記第１の検出エンジンは、前記第１および第２のワイヤセットの両方が同一の負荷に接続されていると判定するように構成される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記通信リンクは、前記第１および第２のワイヤセットを有するイーサネット（登録商標）ケーブルを含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項３６】
前記第１の分類エンジンは、前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷のクラスを判定するように構成され、前記第２の分類エンジンは、前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷のクラスを判定するように構成される、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
２対の導体からなる第１のワイヤセットと他の２対の導体からなる第２のワイヤセットとを含む通信リンクを通じて電源装置から電力を受信する受電側装置であって、
前記第１のワイヤセットを通じて前記電源装置から与えられる少なくとも１つの第１の分類信号に応答して、前記受電側装置の特性を与えるための第１の分類エンジンと、
前記第２のワイヤセットを通じて前記電源装置から与えられる少なくとも１つの第２の分類信号に応答して、前記受電側装置の前記特性を与えるための第２の分類エンジンとを備えた受電側装置。
【請求項３８】
前記第１および第２の分類エンジンの各々は、前記電源装置からの複数の分類信号に応答して、複数の応答信号を与えるように構成される、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、異なる値を有する、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記複数の応答信号のうちの２つの連続する応答信号は、同一の値を有する、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
前記第１の分類エンジンは、前記電源装置から連続して与えられる前記第１および第２の分類信号に応答して、前記第２の分類エンジンとは異なる値を与えるように構成される、請求項３７に記載の装置。
【請求項４２】
前記第１の分類エンジンは、前記電源装置から連続して与えられる前記第１および第２の分類信号に応答して、前記第２の分類エンジンと同じ値を与えるように構成される、請求項３７に記載の装置。
【請求項４３】
前記通信リンクは、前記第１および第２のワイヤセットを有するイーサネット（登録商標）ケーブルを含む、請求項３７に記載の装置。
【請求項４４】
前記第１および第２の分類エンジンの各々は、前記電源装置からの２つの連続する分類信号に応答して、前記受電側装置の異なるクラスを与えるように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記第１および第２の分類エンジンの各々は、前記電源装置からの２つの連続する分類信号に応答して、前記受電側装置の同一のクラスを与えるように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記第１および第２の分類エンジンの各々は、予め定められた条件に応答して、与えられたクラスを変更するように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
前記第１の分類エンジンが、前記第１のワイヤセットを通じて受信した分類信号に応答して、あるクラスを与えた後、前記第２の分類エンジンは、前記第２のワイヤセットを通じて与えられたクラスを変更するように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４８】
複数のノードと、ネットワークハブと、データ通信を提供するために前記複数のノードと前記ネットワークとを接続する通信ケーブルとを有するローカルエリアネットワークにおける、前記通信ケーブルを通じて前記負荷に電力を供給するための方法であって、
前記通信ケーブルとつながれた前記負荷を検出するステップと、
前記負荷の特性を判定するために前記負荷に第１の分類信号を与えるステップと、
前記第１の分類信号に対する前記負荷からの第１の応答を判定するステップと、
前記負荷の前記特性を判定するために前記負荷に第２の分類信号を与えるステップと、
前記第２の分類信号に対する前記負荷からの第２の応答を判定するステップとを備えた方法。
【請求項４９】
前記第２の応答は、前記第１の応答と異なる、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記第２の応答は、前記第１の応答と同一である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
複数のノードと、ネットワークハブと、データ通信を提供するために前記複数のノードと前記ネットワークとを接続する通信ケーブルとを有するローカルエリアネットワークにおける、前記通信ケーブルを通じて前記負荷に電力を供給するための方法であって、
前記通信ケーブルは、２対の導体からなる第１のワイヤセットと他の２対の導体からなる第２のワイヤセットとを含み、
前記方法は、
前記負荷の特性を判定するために前記第１のワイヤセットを通じて前記負荷を分類するステップと、
前記負荷からの前記第１のワイヤセットを通じた第１の応答を判定するステップと、
前記負荷の前記特性を判定するために前記第２のワイヤセットを通じて前記負荷を分類するステップと、
前記負荷からの前記第２のワイヤセットを通じた第２の応答を判定するステップとを備えた方法。
【請求項５２】
前記第２の応答は、前記第１の応答と異なる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２の応答は、前記第１の応答と同一である、請求項５１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、「進んだパワーオーバーイーサネット（登録商標）システムの動作をサポートするためのシステムおよび方法（SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING OPERATIONS OF ADVANCED POWER OVER ETHERNET（登録商標）SYSTEM）」と題された２００５年３月１５日付けで出願された米国特許出願第１１／０７９，４８７の一部継続出願である。
【０００２】
技術分野
この開示は電源システムに関し、より特定的には、通信リンクを通じて電力を与えるためのシステムにおける負荷の分類を実行するシステムおよび方法論に関する。
【背景技術】
【０００３】
この数年にわたって、イーサネット（登録商標）はローカルエリアネットワーキングの最も一般的に用いられる方法となった。イーサネット（登録商標）規格の創始者であるＩＥＥＥ８０２．３グループは、イーサネット（登録商標）ケーブルを通じた電力供給を規定する、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆとして公知である拡張された規格を開発した。ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格は、アンシールドツイストペア線を通じてリンクの両端に位置する給電側機器（Power Sourcing Equipment）（ＰＳＥ）から受電側機器（Powered Device）（ＰＤ）へ電力を送ることを含む、パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）システムを規定する。伝統的に、ＩＰ電話、無線ＬＡＮアクセスポイント、パーソナルコンピュータおよびウェブカメラなどのネットワーク装置は、２つの接続を必要としてきた。１つはＬＡＮへ、もう１つは電源装置への接続である。ＰｏＥシステムは、ネットワーク装置に電力供給するための付加的なコンセントおよび配線の必要性をなくす。その代わり、データ伝送に用いられるイーサネット（登録商標）ケーブルを通じて電力が供給される。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に規定されるように、ＰＳＥおよびＰＤは、ネットワーク装置が、データ伝送に用いられるのと同じ汎用ケーブルを用いて電力を供給し、引き込むことを可能にする、非データエンティティである。ＰＳＥは、ケーブルへの物理的接続ポイントで電気的に特定される、リンクに電力を与える機器である。ＰＳＥは典型的にはイーサネット（登録商標）スイッチ、ルータ、ハブ、または他のネットワークスイッチング機器もしくはミッドスパン装置に関連付けられる。ＰＤは、電力を引き込むかまたは電力を要求する装置である。ＰＤは、デジタルＩＰ電話、無線ネットワークアクセスポイント、ＰＤＡ、またはノート型コンピュータドッキングステーション、携帯電話チャージャ、およびＨＶＡＣサーモスタットなどの装置に関連付けられ得る。
【０００５】
ＰＳＥの主な機能は、ＰＤが要求する電力を求めてリンクを探索すること、任意でＰＤを分類すること、ＰＤが検出されるとリンクに電力を供給すること、リンク上の電力をモニタすること、および、電力がもはや要求されず、必要とされなくなると、電力を切断することである。ＰＤは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格によって規定されるＰｏＥ検出シグネチャを与えることにより、ＰＤ検出手順に参加する。
【０００６】
検出シグネチャが有効な場合、ＰＤは、電源が入った時にどれだけの電力を引き込むかを示すために、分類モードで動作するオプションを有する。分類モードでは、ＰＳＥは、１５．５Ｖと２０．５Ｖの間の分類電圧ＶClassを供給すべきである。分類電圧の応答では、ＰＤは、ＰＤのクラスを表わす分類電流ＩClassを与えるかもしれない。ＰＳＥは、この電流を測定して、ＰＤのクラスを判定する。
【０００７】
この分類手続きは、ＰＤの電力要件を判定するために、一度だけ実行される。特に、ＰＤは、クラス０からクラス４として分類されるかもしれない。クラス１のＰＤは、ＰＳＥが少なくとも４．０Ｗを供給することを要求し、クラス２のＰＤは、ＰＳＥが少なくとも７．０Ｗを供給することを要求し、クラス０、３、４のＰＤは、が少なくとも１５．４Ｗを要求する。ＰＤの判定されたクラスに基づいて、ＰＳＥは、要求された電力をＰＤに与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＰＤのクラスの判定に加えて、さらにＰｏＥ機能をサポートする新規な分類メカニズムを開発するのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の概要
この開示は、通信リンクを通じて電力が供給された負荷の分類を提供する新規なシステムおよび方法論を提供する。
【００１０】
この開示の１つの局面に従えば、負荷に電力を供給するための電力供給システムは、負荷の特性、たとえば、負荷の電力要件を判定するために、負荷を探査するための分類エンジンを含む。分類エンジンは、負荷に複数の分類探査信号を供給して、負荷がそれぞれの分類信号に応答して与える複数の応答信号を判定してもよい。
【００１１】
負荷からの応答信号は、負荷からコントローラへ送信される任意の情報を表わすものとしてもよい。具体的には、情報を通信する方法のように、各探査で、連続する応答信号が、同一または相違する値を有するものとしてもよい。
【００１２】
通信リンクは、イーサネット（登録商標）ケーブルを含んでもよい。分類エンジンは、イーサネット（登録商標）ケーブルを通じて負荷のクラスを判定してもよい。情報を送信するために、負荷は、連続する分類探査信号に応答して、異なるクラス情報を与えてもよい。
【００１３】
この開示の別の局面に従えば、通信リンクを通じて電源装置から電力を受けるための受電側装置は、電源装置から与えられる複数の分類信号に応答して、受電側装置の特徴を与えるための分類エンジンを備える。分類エンジンは、複数の分類信号に応答して、複数の応答信号を与えてもよい。
【００１４】
応答信号は、受電側装置によって送信される任意の情報を表わすものとしてもよい。具体的には、受電側装置は、予め定められた条件に応答して、以前に与えられたクラスを変更するものとしてもよい。
【００１５】
この開示のさらなる局面に従えば、通信リンクを通じて負荷に電力を供給するためのシステムは、２対の導体からなる第１のワイヤセットと他の２対の導体からなる第２のワイヤセットとを含む。このシステムは、負荷の第１の応答を判定するために、第１のワイヤセットを通じて負荷を探査する第１の分類エンジンと、負荷の第２の応答を判定するために、第２のワイヤセットを通じて負荷を探査する第２の分類エンジンとを備える。たとえば、第１および第２の分類エンジンは、負荷の電力要件を判定するものとしてもよい。
【００１６】
第１の分類エンジンは、負荷からの少なくとも１つの第１の応答信号を判定するために、第１のワイヤセットを通じて負荷に少なくとも１つの第１の分類信号を供給してもよい
。同様に、第２の分類エンジンは、負荷からの少なくとも１つの第２の応答信号を判定するために、第２のワイヤセットを通じて負荷に少なくとも１つの第２の分類信号を供給してもよい。第１のワイヤセットを通じた第１の分類信号の後に、第２のワイヤセットを通じた第２の分類信号が続いてもよい。第１の分類信号に対する負荷の応答は、第２の分類信号に対する応答と相違してもよい。
【００１７】
第１および第２の分類エンジンの各々は、負荷に複数の分類信号を供給し、負荷がそれぞれの分類信号に応答して与える複数の応答信号を判定するように構成してもよい。
【００１８】
第１の電力制御機構は、第１のワイヤセットを通じて電力の配送を制御するために設けられてもよく、第２の電力制御機構は、第２のワイヤセットを通じて電力の配送を制御するために設けられてもよい。第１または第２のワイヤセットを通じて電力が、第１または第２のワイヤセットを通じた分類応答に基づいて、配送されてもよい。たとえば、特定のワイヤセットを通じた電力が、同一のワイヤセットを通じた分類応答に基づいて、定められてもよい。
【００１９】
第１および第２の検出エンジンが、負荷が接続されているかどうかを検出するために、第１および第２のワイヤセットを探査するために設けられてもよい。第１および／または第２の分類エンジンは、それぞれの検出エンジンが負荷を検出した後に、負荷からの分類応答を判定してもよい。
【００２０】
代替的に、第１の検出エンジンは、破損信号が第２のワイヤセットを通じて負荷に送信される前に、第１のワイヤセットを通じて負荷の第１の検出を実行し、破損信号が送信された後、第１のワイヤセットを通じて負荷の第２の検出を実行してもよい。負荷の第１の検出に対する応答が、負荷の第２の検出に対する応答と相違する場合には、第１の検出エンジンは、第１および第２のワイヤセットの両方が同一の負荷に接続されていると結論づけてもよい。
【００２１】
この開示のさらなる局面に従えば、第１のワイヤセットと第２のワイヤセットとを含む通信リンクを通じて電源装置から電力を受信するための受電側装置は、第１のワイヤセットを通じて電源装置から与えられる少なくとも１つの第１の要求信号に応答して、受電側装置の特性を与えるための第１の分類エンジンと、第２のワイヤセットを通じて電源装置から与えられる少なくとも１つの第２の要求信号に応答して、受電側装置の特性を与えるための第２の分類エンジンとを備える。第１の分類エンジンは、第２の分類信号とは異なる値を与えてもよい。
【００２２】
第１および第２の分類エンジンの各々は、電源装置からの複数の要求信号に応答して、複数の応答信号を与えてもよい。連続する応答信号は、異なる値または同一の値を有するものとしてもよい。
【００２３】
たとえば、第１および第２の分類エンジンの各々は、電源装置から連続する分類信号に応答して、受電側装置のために異なるクラスを与えてもよい。これらの分類エンジンは、予め定められた条件に応答して、以前に与えられたクラスを変更してもよい。
【００２４】
本願発明の方法に従えば、複数のノードと、ネットワークハブと、データ通信を提供するために複数のノードとネットワークとを接続する通信ケーブルとを有するローカルエリアネットワークにおいて通信ケーブルを通じて負荷に電力を供給するために、次のステップが実行される。
−通信ケーブルとつながれた負荷を検出する。
−負荷の特性を判定するために負荷に第１の分類信号を与える。
−第１の分類信号に対する負荷からの第１の応答を判定する。
−負荷の特性を判定するために負荷に第２の分類信号を与える。
−第２の分類信号に対する負荷からの第２の応答を判定する。第２の応答は、第１の応答と異なるものであってもよい。
【００２５】
本願開示の別の方法に従えば、複数のノードと、ネットワークハブと、データ通信を提供するために複数のノードとネットワークとを接続する通信ケーブルとを有するローカルエリアネットワークにおいて、それぞれが２対の導体からなる第１および第２のワイヤセットを有する通信ケーブルを通じて負荷に電力を供給するために、次のステップが実行される。
−負荷の特性を判定するために第１のワイヤセットを通じて負荷を分類する。
−負荷からの第１のワイヤセットを通じた第１の応答を判定する。
−負荷の特性を判定するために第２のワイヤセットを通じて負荷を分類する。
−負荷からの第２のワイヤセットを通じた第２の応答を判定する。第２の応答は、第１の応答と異なるものであってもよい。
【００２６】
この開示の付加的な利点および局面は以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。そこではこの開示の実施のために考察された最良の形態の単に例示として、この開示の実施例が示され、記述される。記述されるように、この開示は他の、および異なる実施例が可能であり、いくつかの詳細はさまざまな明白な観点から、開示の精神から逸脱することなく変更される余地がある。したがって、図面および説明はその性質上限定的なものではなく、例示的であるとみなされる。
【００２７】
この開示の実施例の以下の詳細な説明は、以下の図面に関連して読むと最も良く理解される。ここで機構は必ずしも縮尺通りには描かれないが、関連する機構を最も良く図示するよう描かれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
実施例の詳細な開示
この開示は、ＰＳＥからＰＤへ電力を供給する４対の導体を有するＰｏＥシステムの例を用いて行なわれる。しかしながら、ここに記述する概念が、２個以上の導体を有するケーブルを通じて負荷に電力を提供するためのいかなるシステムにも適用可能であることが明らかであろう。たとえば、本願開示の分類メカニズムは、複数のノードと、ネットワークハブと、ノードをネットワークハブに接続してデータ通信を提供するための通信ケーブルとを有するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷を分類することができる。ネットワークハブは、通信ケーブルを通じて負荷に電力を供給するための電源装置を含み得る。
【００２９】
図１は、ワイヤセット１およびワイヤセット２に結合された４個のツイストペア導体を有するイーサネット（登録商標）リンクのセグメントを通じてＰＤ１４に電力を提供するＰＳＥ１２を含むＰｏＥシステム１０を示す。たとえば、ワイヤセット１は、データの対１６および１８を含んでもよく、ワイヤセット２は、スペアの対２０および２２を含んでもよい。データの対１６および１８はそれぞれ、ＰＳＥ側のデータ変換器２４および２６と、ＰＤ側のデータ変換器２８および３０との間に設けられる。これらのデータ変換器は、イーサネット（登録商標）データ伝送に関与する物理層（ＰＨＹ）装置を接続するために使用され得る。８−ワイヤ登録ジャック４５（ＲＪ４５）コネクタは、ＰＳＥおよびＰＤ側のツイストペアを接続するために使用され得る。
【００３０】
８０２．３ａｆ規格にしたがって、ＰｏＥシステム１０は、２対の導体のみを通じた、すなわち、データの対１６および１８を通じた、またはスペアの対２０および２２を通じ
た電力の転送をサポートすることができる。しかしながら、イーサネット（登録商標）ケーブルシステムの抵抗およびそれに関連する加熱により、限られた量の電力のみが２対の導体を通じて伝送される。
【００３１】
したがって、本願開示のＰｏＥシステム１０は、同一のイーサネット（登録商標）リンクのセグメントの導体のデータの対とスペアの対との両方を通じて、同時にＰＳＥ１２からＰＤ１４に電力を転送することを可能にし、ケーブルシステムの抵抗を下げる。その結果、ＰＳＥ１２は、８０２．３ａｆ規格に従って利用可能な電力よりも多くの電力を必要とする高電力ＰＤをサポートすることが可能とされ得る。たとえば、データの対１６および１８ならびにスペアの対２０および２２に対し、ＰＳＥ１２から４８ＶのＤＣ電圧が同時に印加されて、両方のワイヤセットを通じて電力を転送する。
【００３２】
ＰＳＥ１２およびＰＤ１４は、ＰＤ検出手順に参加し、その手順の間に、ＰＳＥ１２は、ＰＤを検出するためにリンクを探査する。もし、ＰＤが検出されたなら、ＰＳＥ１２は、ＰＤ検出シグネチャが有効か無効かを判定するために、ＰＤ検出シグネチャをチェックする。有効な検出シグネチャは、ＰＤが電力を受けとる状態にあることを示し、無効な検出シグネチャは、ＰＤが電力を受けとらない状態にあることを示す。
【００３３】
シグネチャが有効な場合、ＰＤ１４は、電源が入った時にどれだけの電力を引き込むかを示すために、分類シグネチャをＰＳＥ１２に与えるオプションを有する。たとえば、ＰＤはクラス０からクラス４までに分類され得る。クラス１のＰＤはＰＳＥが少なくとも４．０Ｗを供給することを必要とし、クラス２のＰＤはＰＳＥが少なくとも７．０Ｗを供給することを必要とし、クラス０、３または４のＰＤは少なくとも１５．４Ｗを必要とする。ＰＤ１４の判定したクラスに基づいて、ＰＳＥ１２はＰＤ１４に必要な電力をＰＤに加える。
【００３４】
ＰｏＥシステム１０は、ワイヤセット１か、またはワイヤセット２を通じて実行される検出および分類手順をサポートできる。さらに、後により詳しく説明するように、検出および分類手順は、逐次的に、つまり、はじめに、あるワイヤセットを通じて、その後に、他のワイヤセットを通じて、実行されてもよい。具体的には、ＰＳＥ１２は、データの対１６および１８を含むワイヤセット１を通じた検出および分類手順をサポートするための第１の検出／分類エンジン１２２と、スペアの対２０および２２を含むワイヤセット２を通じた検出および分類手順をサポートするための第２の検出／分類エンジン１２４を備える。さらに、ＰＳＥ１２は、ワイヤセット１を通じた電力の配送を制御するための第１の電力制御機構１２６と、ワイヤセット２を通じた電力の配送を制御するための第２の電力制御機構１２８を備える。
【００３５】
ＰＤ１４は、ＰＳＥ１２の検出／分類エンジン１２２と相互作用してワイヤセット１を通じた検出および分類手順を実行する第１の検出／分類エンジン１４２と、ＰＳＥ１２の検出／分類エンジン１２４と相互作用してワイヤセット２を通じた検出および分類手順を実行する第２の検出／分類エンジン１４４とを備える。コントローラ１４６は、検出および分類エンジン１４２および１４４を制御するために設けられる。
【００３６】
図２Ａは、検出および分類手順の間のＰＳＥ電圧を描いたタイミング図を示す。図２Ｂは、ＰＳＥ電圧に応答して生成されたＰＤ電流を描いたタイミング図を示す。具体的には、検出モードにおいて、ＰＳＥ１２は、ワイヤセット１および／またはワイヤセット２が有効なＰＤに接続しているかを判断する。それぞれの検出／分類エンジン１２２または１２４は、選択されたワイヤセット１または２を通じた検出を、選択されたワイヤセットを通じて与えられる検出電圧Vdetを生成することによって行なう。両方のワイヤセットがＰＤに接続されているかどうかを判断するために、あるワイヤセットを通じた検出の後、他
のワイヤセットを通じた検出が行なわれる。
【００３７】
たとえば、検出電圧Vdetは、２．７Ｖから１０．１Ｖまでの範囲内にありうる。検出／分類エンジンによって２回以上のテストが行なわれて、ＰＤのシグネチャ抵抗が検出される。各テストのために、ＰＳＥ１２のそれぞれの検出／分類エンジンが、検出電圧Vdetを生成する。異なる検出テストのために生成された検出電圧Vdetの間の最小の電圧差は、１Ｖにしてもよい。
【００３８】
検出電圧Vdetに対応するＰＤ１４の入力電圧は、シグネチャ抵抗を含むＰＤの検出回路に与えられる。ＰＳＥ１２のそれぞれの検出／分類エンジンは、与えられた検出電圧Vdetに応答してＰＤ１４によって生成される電流Iresを判定する。ＰＤのシグネチャ抵抗は、
Rsignature=ΔVdet/ΔIres
で定義される。ただし、ΔVdetは、異なるテストでの検出電圧の間の差であり、ΔIresは、それぞれの検出電圧に応答して生成される電流の間の差である。
【００３９】
有効であるためには、シグネチャ抵抗は、予め定められた範囲内にあるべきである。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に準拠したＰＤに対して、シグネチャ抵抗は、２３．７５キロオームから２６．２５キロオームまでの範囲内になければならない。
【００４０】
ＰＳＥ１２の検出／分類エンジンは、シグネチャ抵抗が有効であると判断した場合には、有効なＰＤは、それぞれのワイヤセットに接続しているとみなされる。１つのワイヤセットを通じた検出手順の後に、他のワイヤセットを通じた同様の検出手順が行なわれる。
【００４１】
もう一つの方法として、第１のワイヤセットを通じてＰＤを検出した後で、ＰＳＥ１２は、第２のワイヤセットを通じて破損信号をアサートし、第１のワイヤセットを通じて検出手順を繰り返してもよい。第２の検出の間に第１のワイヤセットで判断されたシグネチャ抵抗が、第１の検出の間に同一のワイヤセットでのシグネチャ抵抗と相違する場合には、ＰＳＥ１２は、両方のワイヤセットが同一のＰＤに接続していると結論を下す。破損信号は、たとえば、検出電圧の範囲を超える電圧、または通常の検出メカニズムを妨げるその他の信号であってよい。
【００４２】
検出モードの完了の後、ＰＳＥ１２の各検出／分類エンジンは、分類モードに切り替る。後により詳細に説明するように、分類手順は、選択されたワイヤセット１または２、あるいは両方のワイヤセット１および２を通じて実行されてもよい。ワイヤセット１および／またはワイヤセット２を通じて、ＰＤ１２の第１および／または第２の検出／分類エンジンは、分類電圧パルスVclassのシーケンスをＰＤ１４に与えてもよい。たとえば、電圧パルスVclassは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格の要件を満たすために、１４．５Ｖから２０．５Ｖまでの範囲内にあるものとしてもよい。複数の電圧パルスは同一の値を有するものであってもよいし、あるいは値が異なるものであってもよい。各電圧パルスVclassに応答して、ＰＤ１４のそれぞれの検出／分類エンジンは、分類電流Iclassを与える。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格にしたがって、クラス０のための分類電流は０ミリアンペアから４ミリアンペアまでとしてもよく、クラス１のための分類電流は９ミリアンペアから１２ミリアンペアまでとしてもよく、クラス２のための分類電流は１７ミリアンペアから２０ミリアンペアまでとしてもよく、クラス３のための分類電流は２６ミリアンペアから３０ミリアンペアまでとしてもよく、クラス４のための分類電流は３６ミリアンペアから４４ミリアンペアまでとしてもよい。
【００４３】
図３に図式化するように、各検出／クラスエンジン１４２および１４４の分類セクションは、それぞれのワイヤセットに所望の分類電流レベルを与えるために、コントローラ（図１）によって駆動されるセレクタ３０２を含んでもよい。たとえば、分類セクションは
、０から４までのクラスのための所望のレベルの分類電流を生成するために、コントローラ１４６によって駆動される可変電流源を含んでもよい。図２Ｂに示されるように、ＰＳＥ１２からの各分類電圧パルスに応答して、コントローラ１４６は、セレクタ３０２を駆動して、クラス０の電流レベルからクラス４の電流レベルまでで所望のレベルで分類電流Iclassを生成してもよい。所望のレベルは、予め定められた条件に従って、選択されてもよい。ＰＳＥ１２のそれぞれの検出／分類エンジンは、特定の分類電圧パルスVclassに応答してＰＤ１４によって与えられた分類電流Iclassのレベルを測定する。
【００４４】
ＰＤ１４は、連続する分類電圧パルスVclassに応答して、異なる分類電流レベルを与えてもよい。もう一つの方法として、ＰＤ１４は、連続する分類探査に応答して、同一の分類電流レベルをアサートしてもよい。
【００４５】
たとえば、分類電圧パルスVclassの予め定められたシーケンスに応答してアサートされる分類電流Iclassの様々なレベルを表わすシーケンスは、ＰＤ１４がＰＳＥ１２へ送信することを望んでいるという情報を運ぶために用いられてもよい。ＰＳＥ１２は、所望の数の分類電圧パルスを生成して、それによって、ＰＤ１４が所望の数の情報ビットを生成することができるようにしてもよい。ＰＤ１４のコントローラ１４６は、送信すべき情報にアクセスして、複数の分類電流レベルを用いてそれを符号化してもよい。測定された分類電流レベルに基づいて、ＰＳＥ１２のそれぞれの検出／分類エンジンは、符号化された情報を復号してもよい。もう一つの方法として、検出／分類エンジン１２２および１２４で判断された情報が、（図示しない）ＰＳＥの情報受信エンジンによって復号化されるのであってもよい。本願の開示は、クラス０から４までの５つの電流レベルによって与えられる情報を記述するが、当業者であれば、任意の数の電流レベルが、送信される情報の符号化のために用いることができることを理解するであろう。
【００４６】
さらに、本願の開示は、ＰＳＥ１２の各エンジンが、複数個の電圧パルスを含む分類信号を生成することを示すが、各エンジンが、各分類手順において単一の分類電圧パルスだけを生成するものであってもよい。この場合には、１つのワイヤセットを通じて行なわれる検出および分類手順の後で、他のワイヤセットを通じで行なわれる検出および分類手順が行なわれてもよい。情報を送信するために、ＰＤ１４は、異なるワイヤセットに与えるＰＳＥ電圧に応答して、分類電流の異なるレベルを与えてもよい。
【００４７】
図４は、両方のワイヤセット１および２を通じて行なわれた検出および分類手順を図解する。検出／分類エンジン１２２が、ワイヤセット１を通じて、検出電圧Vdetと、１または複数の分類電圧パルスVclassを与えた後、分類エンジン１２４が、ワイヤセット２を通じて、検出電圧Vdetと、１または複数の分類電圧パルスVclassを与えてもよい。各ワイヤセットに検出シグネチャを与えた後、ＰＤ１４は、ワイヤセット１と通じて以前に与えた分類応答と異なる分類応答を生成してもよい。
【００４８】
したがって、ＰＤ１４は、予め定められた条件に応答して、ワイヤセット１および／またはワイヤセット２に与えたクラスを変えてもよい。たとえば、ＰＳＥ１２によって測定された分類電流Iclassは、所望のクラスを与えるように制御されてもよい。
【００４９】
さらに、ＰＳＥ１２は、ＰＤ１４がこのワイヤセットを通じて、複数ビットの情報を送信できるように、同一のワイヤセットを繰り返し分類してもよい。たとえば、ＰＳＥ１２は、ワイヤセット１を通じて、たとえば第１の分類電圧パルスを用いて、第１の分類探査を行なってもよい。応答では、ＰＤ１４は、たとえば、それぞれの分類電流レベルを用いて、特定のクラスを与えてもよい。その後、ＰＳＥ１２は、たとえば新たな分類電圧パルスを用いて、再度ワイヤセット１を通じて分類を行なってもよい。応答では、ＰＤ１４は、以前の分類動作の間に与えられたクラスを維持してもよいし、そのクラスを変更しても
よい。ＰＳＥ１２は、ＰＤ１４を繰り返し分類して、ＰＤ１４がＰＳＥ１２に複数ビットの情報を送信できるようにしてもよい。同一の手順がワイヤセット２に用いられてもよい。
【００５０】
分類手順の後、電力制御機構１２６および／または電力制御機構１２８は、ワイヤセット１およびワイヤセット２を通じた電力を定める。電力は、いずれか一つのワイヤセットを通じて、または両方のワイヤセットを通じて行なわれた分類手順に基づいて定められてもよい。
【００５１】
たとえば、ワイヤセット１への電力は、ワイヤセット１を通じて行なわれた検出および分類手順だけを用いて定められてもよく、ワイヤセット２への電力は、ワイヤセット２を通じて行なわれた検出および分類手順だけを用いて定められてもよい。したがって、各ワイヤセットは自立的に保たれ、それによって、ＰＳＥ１２は、２対の導体を通じて行なわれた検出および分類方法を用いて、４対の導体を通じてＰＤ１４へ電力を配送できる。
【００５２】
先の説明は、本発明の局面を例示し、記述する。さらに、この開示は単に好ましい実施例を示し、記述するが、前述のように、本発明は、さまざまな他の組合わせ、変更、および環境において用いることができ、上記の前述の教示、および／または関連する技術のスキルまたは知識と対応して、ここに表現されるような発明概念の範囲内で変更または修正が可能であることが理解される。たとえば、本願開示の検出および分類手続きは、ＰＳＥにＰＤを検出し、かつ分類させることを可能にする様々なやり方で、実行されてもよい。
【００５３】
上述された実施例は、本発明の実施について知られる最良の形態について説明することをさらに意図し、他の当業者がこのような、または他の実施例において、特定の適用例が必要とするさまざまな変更または発明の使用を伴って本発明を利用することを可能にする。
【００５４】
したがって、この説明は、本発明をここに開示された形式に限定するようには意図されない。また、添付された請求項は代替的実施例を含めるよう解釈されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本願開示のＰｏＥシステムにおける４対の導体を通じて接続されるＰＳＥおよびＰＤを表わす図である。
【図２】ＡおよびＢは、本願開示の検出および分類手順の間のＰＳＥ電圧およびＰＤ電流を表わす波形である。
【図３】ＰＤにおける検出／分類エンジンの分類セクションを図式化したものである。
【図４】本願開示の検出および分類手順の間に第１および第２のワイヤセットを通じて与えられるＰＳＥ電圧を表わす図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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