(57)【要約】【課題】商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブが商用電源の停電時にもハブ機能を維持することができるようにする。【解決手段】ＰＯＥ対応給電側ハブ３から通信ケーブル５ｃを介して給電を受ける回線確保用電源装置８を接続し、この回線確保用電源装置８内に、通信ケーブル５ｃから受電して通常ハブ用電源を生成して通常ハブ２に給電する機能手段と受電時に蓄電して受電停止時用の通常ハブ用電源を生成するための電源として使用する蓄電池８０６を設ける。【選択図】図２
2008154167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第１の通信ケーブルコネクタと、商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第２の通信ケーブルコネクタと、前記第１の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子と前記第２の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子の間に通信信号を通過させる信号通過回路手段と、前記第１の通信ケーブルコネクタの電源端子から受電した電源を使用して蓄電池を充電すると共に受電した電源また前記蓄電池を電源として前記通常ハブに給電コードを介して給電するための所定の電源電圧を生成して出力する電源生成手段とを備えたことを特徴とするネットワークハブへの給電装置。
【請求項２】
商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに通信ケーブルを介して接続した通信端末と、ＰＯＥ対応給電側ハブを備えたネットワーク通信システムにおいて、
前記ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタと請求項１に記載したネットワークハブへの給電装置の第１の通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続すると共に、前記ネットワークハブへの給電装置の第２の通信ケーブルコネクタと前記通常ハブの通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続し、更に前記ネットワークハブへの給電装置から出力される電源電圧を前記通常ハブに給電コードによって給電するように構成したことを特徴とするネットワーク通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク通信回路中に配置されるハブへの給電装置及び該給電装置を使用したネットワーク通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク通信回路中に配置されるハブは、商用電源からＡＣ／ＤＣ電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態のものと、ＰＯＥ（Power Over Ethernet（登録商標））対応給電側ハブから通信ケーブル（Ethernet（登録商標） Cable）を介して給電を受けて動作する形態のものがある。
【０００３】
商用電源からＡＣ／ＤＣ電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態のハブ（以下、これを通常ハブという。）は、商用電源が停電すると給電停止状態となって通信中継機能（ハブ機能）を失ってしまう。従って、このような通常ハブを使用して通信の中継を行うように構成したネットワーク通信システムでは、商用電源に停電が発生すると、通常ハブがハブ機能を失って通信中継を行うことができなくなることから、ネットワーク通信システムにおける通信機能が失われてしまう問題がある。
【０００４】
また、この通常ハブは、商用電源の配線設備が敷設されているところに近い位置に設置することが必要であり、設置位置に制約がある。
【０００５】
ＰＯＥ対応給電側ハブから通信ケーブルを介して給電を受けて動作する形態のＰＯＥ対応受電側ハブは、商用電源を使用することができない位置にも設置することができるが、通信ケーブルには長さの制限があり、ＰＯＥ対応給電側ハブからの距離が１００ｍを越える領域にはＰＯＥ対応受電側ハブを設置することができない。
【０００６】
従って、このようなＰＯＥ対応受電側ハブを使用して通信の中継を行うように構成するネットワーク通信システムは、限られた範囲内に限って設置するように構成しなければならない、という問題がある。
【０００７】
また、商用電源を電源として動作するＰＯＥ対応給電側ハブの場合には、商用電源が停電すると該ＰＯＥ対応給電側ハブも給電機能と通信中継機能を失ってしまうことから、従属するＰＯＥ対応受電側ハブへの給電と通信中継を継続することができなくなり、ネットワーク通信システムにおける通信機能が失われてしまう問題がある。
【０００８】
蓄電装置を内蔵する無停電源装置を電源として動作するＰＯＥ対応給電側ハブの場合には、商用電源が停電してもＰＯＥ対応給電側ハブとＰＯＥ対応受電側ハブは無停電源装置から給電を受けて動作を継続することができることから、通信中継を継続することができる。
【０００９】
しかしながら、前述したように、通信ケーブルには長さの制限があり、ＰＯＥ対応給電側ハブからの距離が１００ｍを越える領域にはＰＯＥ対応受電側ハブを設置することができない。従って、このようなＰＯＥ対応受電側ハブを使用して通信の中継を行うように構成するネットワーク通信システムは、限られた範囲内に限って設置するように構成しなければならない、という問題がある。
【００１０】
また、無停電源装置は、高価であり、ネットワーク通信システムが高価になってしまう、という問題がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２６１２６４号公報
【特許文献２】特開２００４−１７１５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
商用電源に停電が発生しても通信中継機能を維持することができるハブを実現するには、蓄電装置を内蔵させて停電時には該蓄電装置を電源として動作する無停電源装置を使用して給電するように構成したり、ＰＯＥ対応受電側ハブから１００ｍ以内に無停電源装置を電源とするＰＯＥ対応給電側ハブを設置する構成とすることが必要である。
【００１３】
しかしながら、このような構成は、ネットワーク通信回線が複雑になって高価になり、また、既設のネットワーク通信システムに適用することは困難である。
【００１４】
本発明の１つの目的は、通常ハブを使用して構成した既設のネットワーク通信システムにおける前記通常ハブに対して商用電源の停電時においても給電することができる給電装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、通常ハブを使用して構成した既設のネットワーク通信システムにおける前記通常ハブを商用電源の停電時においても通信中継機能を維持させてネットワーク通信を可能状態に維持することにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、商用電源の配線設備が敷設されていない場所においても通常ハブを使用した通信中継を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のネットワークハブへの給電装置は、ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第１の通信ケーブルコネクタと、商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第２の通信ケーブルコネクタと、前記第１の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子と前記第２の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子の間に通信信号を通過させる信号通過回路手段と、前記第１の通信ケーブルコネクタの電源端子から受電した電源を使用して蓄電池を充電すると共に受電した電源また前記蓄電池を電源として前記通常ハブに給電コードを介して給電するための所定の電源電圧を生成して出力する電源生成手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、ネットワーク通信システムは、商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに通信ケーブルを介して接続した通信端末と、ＰＯＥ対応給電側ハブを備えたネットワーク通信システムにおいて、前記ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタと前記給電装置における第１の通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続すると共に、前記給電装置の第２の通信ケーブルコネクタと前記通常ハブの通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続し、更に前記給電装置から出力される電源電圧を前記通常ハブに給電コードによって給電するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、通常ハブを使用して構成した既設のネットワーク通信システムにおける前記通常ハブに対して商用電源の停電時においても給電することができるネットワークハブへの給電装置を実現することができる。
【００２０】
また、本発明は、通常ハブを使用して構成した既設のネットワーク通信システムにおける前記通常ハブを商用電源の停電時においても通信中継機能を維持させてネットワーク通信を可能状態に維持することができる。
【００２１】
また、本発明は、商用電源の配線設備が敷設されていない場所においても通常ハブを使用した通信中継を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに通信ケーブルを介して接続した通信端末と、ＰＯＥ対応給電側ハブを備えたネットワーク通信システムにおいて、
前記ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタとハブへの給電装置の第１の通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続すると共に、前記ハブへの給電装置の第２の通信ケーブルコネクタと前記通常ハブの通信ケーブルコネクタとを通信ケーブルによって接続し、更に前記ハブへの給電装置から出力される電源電圧を前記通常ハブに給電コードによって給電するように構成し、
前記ハブへの給電装置は、前記ＰＯＥ対応給電側ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第１の通信ケーブルコネクタと、商用電源から電源アダプタを介して給電を受けて動作する形態の通常ハブの通信ケーブルコネクタに接続される通信ケーブルを接続する第２の通信ケーブルコネクタと、前記第１の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子と前記第２の通信ケーブルコネクタの通信線に対応する端子の間に通信信号を通過させる信号通過回路手段と、前記第１の通信ケーブルコネクタの電源端子から受電した電源を使用して蓄電池を充電すると共に受電した電源また前記蓄電池を電源として前記通常ハブに給電コードを介して給電するための所定の電源電圧を生成して出力する電源生成手段とを備えた構成とする。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明のネットワークハブへの給電装置を適用したネットワーク通信システムのブロック図である。
【００２４】
図１において、緊急呼出し装置やデータベースサーバ等の主通信端末装置１は、通常ハブ２やＰＯＥ対応給電側ハブ３やＰＯＥ対応受電側ハブ４を介在させた通信ケーブル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ等を介して他の多くの通信端末装置との通信を実行する。
【００２５】
前記他の通信端末装置の１つとしては、例えば、通信ケーブル５ｇを介して接続された状態監視装置６がある。この状態監視装置６は、無停電源装置７から給電を受けて作動するように構成される。
【００２６】
前記主通信端末装置１は、無停電源装置を内蔵し、または、前記無停電源装置７から給電を受けて作動するように構成する。
【００２７】
前記通常ハブ２は、通常は、商用電源に接続される電源アダプタの給電コードから電源アダプタコネクタに給電を受けて動作するように使用する構成のものであるが、この実施例１においては、商用電源が停電したときにもハブ機能を維持することができるようにするために、ネットワークハブへの給電装置である回線確保用電源装置８から電源アダプタコネクタに給電を受けて動作するように設置する。商用電源が停電したときにハブ機能が停止しても良い通常ハブ（図示省略）は、商用電源に接続される電源アダプタから電源アダプタコネクタに給電を受けて動作するように設置しても良い。
【００２８】
前記ＰＯＥ対応給電側ハブ３は、商用電源から給電を受けて内部電源を生成して動作し、また、その一部を通信ケーブル５ｃ，５ｄに重畳してＰＯＥ対応受電側ハブ４や回線確保用電源装置８に給電するように構成する。この実施例１におけるＰＯＥ対応給電側ハブ３は、商用電源から給電を受けて内部電源を生成して動作する形態であるが、無停電源装置から給電を受けて動作するように構成したものであっても良い。
【００２９】
前記回線確保用電源装置８は、前記ＰＯＥ対応給電側ハブ３の１つの通信ケーブルコネクタ３ａに接続された通信ケーブル５ｃを接続する通信ケーブルコネクタ８ａと、前記通常ハブ２の通信ケーブルコネクタ２ａに接続された通信ケーブル５ｂを接続する通信ケーブルコネクタ８ｂと、内部で生成した通常ハブ用直流電源を前記通常ハブ２の電源アダプタコネクタに供給するように接続する給電コード８ｃ及び電圧切換スイッチ８ｄと表示ランプ８ｅ〜８ｇを備え、その内部には、具体的な構成は後述するが、通信ケーブル５ｃを介して前記ＰＯＥ対応給電側ハブ３から取得した電源を使用して通常ハブ用直流電源を生成する電源生成回路と、通信ケーブルコネクタ８ａと通信ケーブルコネクタ８ｂの間に通信信号のみを伝達（通過）させる信号通過回路を備える。
【００３０】
この回線確保用電源装置８は、前記通常ハブ２の上に重ねたり、横に並べて設置することができるような形態の筐体内に構成し、給電コード８ｃは前記通常ハブ２における電源アダプタコネクタ２ｂに接続して該通常ハブ２に給電するように構成する。
【００３１】
図２に示す回路ブロック図を参照して回線確保用電源装置８の内部構成を説明する。この実施例１の回線確保用電源装置８は、通信ケーブル５ｃにおける通信信号線に重畳して給電される電源（供給電力）を分離して受電する形態のものである。
【００３２】
８０１は、通信ケーブル５ｃを介してＰＯＥ対応給電側ハブ３から給電される電源を通信信号から分離するための分離トランスであり、中間タップ付きの２つの１次コイル８０１ａ，８０１ｂと各１次コイル８０１ａ，８０１ｂに対応した中間タップ付きの２つの２次コイル８０１ｃ，８０１ｄを備える。２つの１次コイル８０１ａ，８０１ｂの外側端子は、通信ケーブルコネクタ８ａにおける電源重畳端子に接続し、中間端子から電力を導出する。そして、各２次コイル８０１ｃ，８０１ｄの外側端子は、通信ケーブルコネクタ８ｂの対応する信号端子に接続することにより通信信号のみを通過させ、電力供給系は終端して遮断するように構成する。
【００３３】
８０２は、前記分離トランス８０１から受電して所定の１次電源電圧（直流９Ｖ）を生成して出力する１次電源生成モジュールであり、ダイオードブリッジ８０２ａとコントロール回路８０２ｂとＤＣ／ＤＣコンバータ８０２ｃと逆流防止ダイオード８０２ｄと平滑コンデンサ８０２ｅを備える。この１次電源生成モジュール８０２は、例えばグローバル電子株式会社から発売されているパワーオーバーイーサーネットモジュールＡｇ８０００等を使用して実現することができる。
【００３４】
前記１次電源生成モジュール８０２から出力される直流電圧は大容量（例えば１０００μＦ）の平滑コンデンサ８０３で平滑し、逆流防止ダイオード８０４と保護抵抗８０５を介して蓄電池８０６を充電するようにこれらを接続する。
【００３５】
前記蓄電池８０６は、任意の形態のものを使用することが可能であるが、この実施例１では、ニッケルカドミウム電池を交換可能に設置することにより停電時に必要な電力（例えば４．３アンペアアワー）の給電を行うことができるように構成する。
【００３６】
８０７は、前記蓄電池８０６からダイオード８０８を介して受電するように接続されて５Ｖの直流電圧を生成して出力する２次電源生成モジュールであるＤＣ／ＤＣコンバータであり、コーセル株式会社から発売されているＤＣ／ＤＣコンバータＳＵＳ６等を使用して実現することができる。
【００３７】
前記２次電源生成モジュール８０７から出力される直流電圧は大容量（例えば３３０μＦ）の平滑コンデンサ８０９で平滑し、電圧切換スイッチ８１０の固定接点端子８１０ａに給電するようにこれらを接続する。また、前記平滑コンデンサ８０９の端子電圧は、３端子レギュレータ８１１によって３．３Ｖに分圧して大容量（例えば３３０μＦ）の平滑コンデンサ８１２で平滑し、前記電圧切換スイッチ８１０の固定接点端子８１０ｂに給電するようにこれらを接続する。
【００３８】
前記電圧切換スイッチ８１０の可動接点端子８１０ｃは、前記固定接点端子８１０ａ，８１０ｂの何れかと選択的に接触して５Ｖまたは３．３Ｖの直流電圧を給電コード８ｃに出力するように構成する。なお、この電圧切換スイッチ８１０は、図１のブロック図における電圧切換スイッチ８ｄに相当する。
【００３９】
８１３，８１４，８１５は、ＬＥＤを使用した表示ランプであり、表示ランプ８１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０７の出力端子から抵抗器８１６を介して給電を受けて点灯する電源動作表示ランプ、表示ランプ８１４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０７の出力端子からトランジスタ８１７を介して給電を受けて点灯する３．３Ｖ出力表示ランプであり、表示ランプ８１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０７の出力端子からトランジスタ８１８を介して給電を受けて点灯する５Ｖ出力表示ランプである。なお、これらの表示ランプ８１３〜８１５は、図１のブロック図における表示ランプ８ｅ，８ｆ，８ｇに相当する。
【００４０】
トランジスタ８１７は、エミッタを電圧切換スイッチ８１０の固定接点端子８１０ａ側に接続し、ベースを電圧切換スイッチ８１０の可動接点端子８１０ｃ側に接続したＰＮＰ型トランジスタであり、可動接点端子８１０ｃが固定接点端子８１０ｂ側に接触して給電コード８ｃに３．３Ｖの直流電圧が出力しているときに導通して３．３Ｖ出力表示ランプ８１４を点灯し、可動接点端子８１０ｃが固定接点端子８１０ａ側に接触して給電コード８ｃに５Ｖの直流電圧が出力しているときに遮断して３．３Ｖ出力表示ランプ８１４を消灯する。
【００４１】
また、トランジスタ８１８は、コレクタを電圧切換スイッチ８１０の固定接点端子８１０ａ側に接続し、ベースを電圧切換スイッチ８１０の可動接点端子８１０ｃ側に接続した分圧抵抗器８１９，８２０の分圧点に接続したＮＰＮ型トランジスタであり、可動接点端子８１０ｃが固定接点端子８１０ａ側に接触して給電コード８ｃに５Ｖの直流電圧が出力しているときに導通して５Ｖ出力表示ランプ８１５を点灯し、可動接点端子８１０ｃが固定接点端子８１０ｂ側に接触して給電コード８ｃに３．３Ｖの直流電圧が出力しているときに遮断して５Ｖ出力表示ランプ８１５を消灯する。
【００４２】
このように構成したネットワークシステムにおいて、商用電源が正常な状態にあるときには、通常ハブ２は回線確保用電源装置８から給電を受け、ＰＯＥ対応給電側ハブ３は商用電源から給電を受け、ＰＯＥ対応受電側ハブ４はＰＯＥ対応給電側ハブ３から通信ケーブル５ｄを介して給電を受けて動作してネットワーク通信における通信信号を中継する。
【００４３】
この間、回線確保用電源装置８は、ＰＯＥ対応給電側ハブ３の通信ケーブルコネクタ３ａから通信ケーブル５ｃを介して通信ケーブルコネクタ８ａで受電した電源電圧を分離トランス８０１によって分離して取得すると共に通信信号は通信ケーブルコネクタ８ｂに通過させる。そして、分離トランス８０１で分離した電源電圧は、１次電源生成モジュール８０２で直流電圧に変換して蓄電池８０６を充電してＰＯＥ対応給電側ハブ３からの受電停止に備えると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０７で所定の直流電圧（５Ｖ）に変換し、この直流電圧（５Ｖ）または分圧抵抗器８１１で分圧した直流電圧（３．３Ｖ）を電圧切換スイッチ８１０によって選択して給電コード８ｃに出力して通常ハブ２に給電する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ８０７の出力電圧が発生すると表示ランプ８１３が点灯し、電圧切換スイッチ８１０が３．３Ｖ給電出力を選択しているときには表示ランプ８１４を点灯し、電圧切換スイッチ８１０が５Ｖ給電出力を選択しているときには表示ランプ８１５を点灯する。
【００４４】
そして、通常ハブ２は、商用電源が停電しても前記回線確保用電源装置８からの給電を受けてハブ機能を維持する。
【００４５】
この実施例１におけるＰＯＥ対応給電側ハブ３は、商用電源の停電に伴ってＰＯＥ対応給電側ハブ３から回線確保用電源装置８への給電も停止するが、回線確保用電源装置８は、内部に蓄電池８０６を内蔵して蓄電していることから、商用電源の停電によって通信ケーブル５ｂによる受電が停止しても、前記蓄電池８０６の蓄積電力を使用して通常ハブ２に給電して通信の中継を継続することができる。
【００４６】
この実施例１のネットワーク通信システムは、商用電源の配線設備が敷設されていない場所においても通常ハブ２を設置して通信の中継を実現することができ、しかも、通常ハブ２は回線確保用電源装置８から給電を受けて商用電源の停電時においても通信の中継機能を維持することができることから、商用電源が停電しても通信機能を維持したいネットワーク上の通信回線を、無停電源装置を電源とするハブや回線確保用電源装置８から給電を受ける通常ハブ２を介して構成することにより実現することとができる。
【実施例２】
【００４７】
前記実施例１において、ＰＯＥ対応給電側ハブ３から回線確保用電源装置８への給電は、通信ケーブル５ｃにおける通信線に重畳して行う形態としたが、通信ケーブ５ｃ内の給電専用線を使用して給電を行う形態に変形することも可能である。この形態の場合には、通信ケーブルコネクタ８ａは、通信ケーブル５ｃ内の給電専用線に対応する端子を回線確保用電源装置８内の１次電源生成モジュール８０２におけるダイオードブリッジ８０２ａに接続して終端し、通信線に対応する端子を通信ケーブルコネクタ８ｂの対応する端子に接続することにより、通信信号のみを通過させるように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のネットワーク通信システムのブロック図である。
【図２】回線確保用電源装置８の内部構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…主端末装置、２…通常ハブ、３…ＰＯＥ対応給電側ハブ、４…ＰＯＥ対応受電側ハブ、５ａ〜５ｇ…通信ケーブル、６…状態監視装置、７…無停電源装置、８…回線確保用電源装置、２ａ，３ａ，８ａ，８ｂ…通信ケーブルコネクタ、８ｃ…給電ケーブル、８０１…分離トランス、８０２…１次電源生成モジュール、８０６…蓄電池、８０７…ＤＣ／ＤＣコンバータ、８１０…電圧切換スイッチ。
【図１】
2008154167.tif 000003
【図２】
2008154167.tif 000004