(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電側に電圧を送信することにより、受電側の生存を検出するステップと、受電側にリンク信号を送信するステップと、
該リンク信号が受電側から給電側に折り返されてくるか否かにより受電装置が正常か否かを判断するステップと、
受電装置が正常なときは給電を継続し、正常でないときは給電を中止するステップとからなることを特徴とする給電制御プログラム。
【請求項２】
第１の伝送路を介して給電側から信号を受信する手段と、
第２の伝送路を介して給電側へ信号を送信する手段と、
受電側が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、受電側が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように制御する切替手段とからなる、ことを特徴とした受電装置。
【請求項３】
第１の伝送路を介して給電側から信号を受信するステップと、
第２の伝送路を介して給電側へ信号を送信するステップと、
受電側が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、受電側が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように切替手段を制御するステップとからなることを特徴とした受電制御プログラム。
【請求項４】
受電側の生存を検出する手段と、受電側にリンクパルスを送信する手段と、
該リンクパルスが受電側から給電側に折り返されてくるか否かにより受電装置が正常か否かを判断する手段と、受電装置が正常なときは給電を継続する手段とからなることを特徴とする給電装置。
【請求項５】
第１の通信装置から第２の通信装置に信号を中継する装置であって、
第１の伝送路を介して第３の通信装置側から信号を受信する手段と、
第２の伝送路を介して第３の通信装置側へ信号を送信する手段と、
中継器が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、中継器が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように制御する第１の切替手段とからなる受電装置と、
前記中継器が正常のときは、第１または第２の通信装置と第３の通信装置との間で通信を行い、中継器が異常なときに、第１通信装置から第２通信装置へと信号伝送を切り替える第２の切替手段を具備する中継器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準規格ＩＥＥＥ８０２．３ａｆを適用したＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに係り、特にその給電ライン監視装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、米国電気電子技術者協会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）では、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆという規格が提案されている。この規格は、従来の信号伝送回路に給電回路が取り付けられた回路の規格であり、信号の送受信を行うＬＡＮケーブルなどの信号線を通じて、給電も行うための規格である。給電電圧は、直流４８Ｖが主流となっている。
【０００３】
図７は、標準で使用される８線式のＬＡＮケーブル１を示す図であり、コネクタ２（例えばＲＪ４５型コネクタ２）に接続されている。ここで、コネクタ２のピン番号「１，２，３，６」は、データ伝送に使用され、かつ給電用としても使用される。給電をする際、ピン番号「１，２」は４８Ｖまでの電圧を印加し、ピン番号「３，６」は接地（ＧＮＤ）電位である。
【０００４】
また、ピン番号「４，５，７，８」は未使用であるが、これらを用いてデータ伝送及び給電する場合もある。
図８は、上記ＬＡＮケーブル１を利用したシステムを示す図である。通信装置Ａは、通信装置Ｂと通信すると共に給電をしている。通信装置Ａを給電装置３とし、通信装置Ｂを受電装置４とすると、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆで使用する受電装置４は、一般に図９に示すように、受電回路４−１と、ＰＨＹ４−２と、ＦＰＧＡ４−３（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）を備える。
【０００５】
受電回路４−１は、給電装置から供給される電力を受電するための回路である。
ＰＨＹ４−２は、ＯＳＩ階層モデルの物理層で扱うデータ形式を、データリンク層で扱うデータ形式に変換するための回路である。ＯＳＩ階層モデルとは、国際標準化機構（ＩＳＯ）により制定された、ネットワーク構造の設計方針である、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）に基づく通信機能の階層構造モデルである。
【０００６】
ＦＰＧＡ４−３は、受電側装置４においてデータ処理するためのものであり、論理回路の動作を変更可能な集積回路である。
一本の通信ケーブルで通信と給電の両方をサポートするＩＥＥＥ８０２．３規格に準拠した通信装置において、複雑な電気回路や高度な集積回路、例えば上述のＰＨＹ、ＦＰＧＡを用いて前記通信装置と前記通信ケーブルの接点情報などを前記通信装置が対向する装置に伝送する技術は、既に公知のものだった。
【特許文献１】特開２０００−２４４３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし従来の技術は、高度な通信を行う通信装置を用いた伝送には有用であるが、例えば通信装置として中継器を考えた場合、この中継器の異常を監視するだけの場合であっても、中継器として用いる通信装置にはＰＨＹやＰＦＧＡが設けられていた。すなわち、第１、第２の通信装置間を中継器を用いて通信する場合、中継器に接続された機器の給電電圧の中継器に接続された給電機能のある第３の通信装置で検出する場合でも、中継器と第３の通信装置のコネクションの確立のために、複雑なＰＨＹやＰＦＧＡを必要としていた。これらの装置を使用機器に設けることは、設計期間、評価期間、コスト等の上で、非常に負担が大きいため、これに変わる簡易的な装置が必要とされていた。
【０００８】
そこで本発明は、上記実情に鑑み、物理層内で制御される物理コネクションを確立する際に、ＰＨＹおよびＦＰＧＡ等の装置を使用せずに実現させるための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１実施態様によると、受電側に電圧を送信することにより、受電側の生存を検出するステップと、受電側にリンク信号を送信するステップと、
該リンク信号が受電側から給電側に折り返されてくるか否かにより受電装置が正常か否かを判断するステップと、
受電装置が正常なときは給電を継続し、正常でないときは給電を中止するステップとからなることを特徴とする給電制御プログラムを提供する。
【００１０】
これにより、簡単な構成で受電装置へ給電継続可否を判断できる。
本発明の第２の実施態様によると、第１の伝送路を介して給電側から信号を受信するステップと、第２の伝送路を介して給電側へ信号を送信するステップと、受電側が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、受電側が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように切替手段を制御するステップとからなることを特徴とした受電制御プログラムを提供する。
【００１１】
これにより、簡単な構成で受電装置の異常を給電装置に通知できる。
本発明の第３の実施態様によると、第１の通信装置から第２の通信装置に信号を中継する装置であって、第１の伝送路を介して第３の通信装置側から信号を受信する手段と、第２の伝送路を介して第３の通信装置側へ信号を送信する手段と、中継器が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、中継器が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように制御する第１１の切替手段とからなる受電装置と、前記中継器が正常のときは、第１または第２の通信装置と第３の通信装置との間で通信を行い、中継器が異常なときに、第１通信装置から第２通信装置へと信号伝送を切り替える第２の切替手段を具備する中継器を提供する。
【００１２】
これにより、簡単な構成で中継器において異常を通知でき、かつフェールセーフ動作を行える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、給電ラインを用いてデータ通信を行うシステムにおいて、ＰＨＹおよびＦＰＧＡ等の装置を使用せずに簡単な構成で受電装置の異常の有無を判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る受電装置を示すブロック図である。受電装置４は、コネクタ２と、トランス５と、電磁継電器６−１，６−２と、メイン回路７を備える。
【００１５】
コネクタ２のピン番号「１」に接続された「１番線」は、トランス５を介して電磁継電器６−１の入力接点（不図示）に接続される。電磁継電器６−１の出力接点に接続された出力線は、トランス５を介してコネクタ２のピン番号「３」に接続される。
【００１６】
また、コネクタ２のピン番号「２」に接続された「２番線」は、トランス５を介して電磁継電器６−２の入力接点（不図示）に接続される。電磁継電器６−２の出力接点に接続された出力線は、トランス５を介してコネクタ２のピン番号「６」に接続される。
【００１７】
トランス５は、給電電圧である直流電圧を遮断し、信号成分である交流電圧を伝達するための装置である。
受電装置４が正常であれば電磁継電器６−１，６−２の接点が閉じて、ピン番号「１−３間」および「２−６間」においてリンクパルスが導通状態となる。給電装置３からＬＡＮケーブルからなる伝送路１のライン１と、ライン２を介して受信されたリンクパルスは、電磁継電器６−１、６−２で折り返されて、伝送路１のライン３と６を介して給電装置３に送信される。
【００１８】
メイン回路７は、受電回路８と、制御回路９と、監視装置１０を備える。
受電回路８は、コネクタ２のピン番号「１，２」と「3，６」間に給電された電力に基づいて、制御回路９や監視装置１０等に、それぞれ適当な電圧に変換し電力を送電するための回路である。
【００１９】
監視回路１０は、受電装置４特にそのメイン回路７間の制御回路９の状態を監視するための回路である。
以下に図２および図３のフローチャートを参照しながら、給電装置と受電装置とにおける動作を説明する。先ず、図２における給電装置の処理を示すフローチャートについて説明する。
【００２０】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｆの規格により、給電装置３は受電装置４の生存確認（ＳＴ１）とクラス検出（ＳＴ２）をする。生存確認は終端抵抗に電圧を与えて電流を検出することにより行われる。クラスの検出はある時間区域である範囲の電圧を印加し、そのときに流れる電流で受電装置の最大消費電力を分類してクラスを選択する。受電装置４のクラスが検出されると、そのクラスに適合した電力が供給される。
【００２１】
続いて給電装置は、接続された受電装置４が正常かを確認する（ＳＴ３）。確認する手段として、給電装置は、コネクタ２のピン番号「１，２」からリンクパルスと称する確認信号を送信しているので、これを利用する。ここで、従来のＰＨＹを備えた受電装置４であれば、給電装置から送信されるリンクパルスを受信すると共に応答信号をコネクタ２のピン番号「３，６」から送信する。本発明では、ＰＨＹを備えていないため、給電装置に対して応答信号を送信することができない。給電装置は、ＰＨＹを備えていない受電装置４を使用していることを予め認識している。本発明では、給電装置で送信したリンクパルスが、電磁継電器６−１，６−２を介して帰還されるのを検出することで受電装置の正常の確認をする。
【００２２】
受電装置が正常であれば（ＳＴ３で正常）、電磁継電器６−１，６−２の接点は閉じているので、給電装置３が送信したリンクパルスは、電磁継電器６−１，６−２を介して帰還される。帰還されたリンクパルスを検出すると（ＳＴ４）、受電装置４は正常であると判断して、給電装置は給電を継続する（ＳＴ５）。
【００２３】
異常であれば（ＳＴ２で異常）、電磁継電器６−１，６−２の接点は開いているので、リンクパルスが帰還されず、給電装置は異常と判断して給電を中止する（ＳＴ６）。
次に、図３における受電装置４側の処理を示すフローチャートについて説明する。
【００２４】
受電装置４は、給電装置から給電されると（ＳＴ７）、自身が正常であれば（ＳＴ８で正常）電磁継電器６−１，６−２の接点を閉じる（ＳＴ９）。また、自身が異常であれば（ＳＴ８で異常）電磁継電器６−１，６−２の接点を開く（ＳＴ１０）。
【００２５】
以上の処理を実行し、給電装置と受電装置４のコネクションが確立する。なお上記の説明では、コネクタ２のピン番号「１，２，３，６」を使用して給電する場合を説明したが、ピン番号「４，５，７，８」を使用して給電する場合も同様に実現することができる。この場合、給電回路８は、ピン番号「４，５，７，８」に接続される。
【００２６】
監視手段の具体的な実施例を以下に説明する。
図４に示すように、電源から制御回路９に印加される電圧値を監視装置１０によって監視する。この電圧値が、ある閾値以上（例えば３．３Ｖ）にあれば、制御回路９は正常と判断される。しかし、不具合が発生して閾値より下（例えば１．７Ｖ）になると、異常と判断される。監視装置１０の出力は図１に示した電磁継電器６−１、６−２に送られてそれを開閉切替動作する。
【００２７】
また、別の実施例として図５に示すように、制御回路内の特定のデバイスの内部あるいは出力における電圧値を監視する方法がある。この電圧値が、ある本来の値以上（例えばＡＶ）にあれば、制御回路９は正常と判断される。しかし、不具合が発生してその本来の値より下（例えば０Ｖ）になると、異常と判断される。
【００２８】
続いて、本発明に係る受電装置４を使用するときの、具体的な実施形態について説明する。図６は、そのシステムブロック図を示す。本発明の受電装置４は、ＡＤＤ／ＤＲＯＰ操作をする切替え装置である中継器１２の内部に設置される。この中継器１２は、通信装置Ｃ、Ｄ間の通信の中継を行う。
【００２９】
通信装置Ａと中継器１２は、通信路と、８線式のＬＡＮケーブル１で接続されている。
通信装置Ａは給電装置であり、中継器１２には通信装置Ｂに相当する、受電装置４が設けられている。
【００３０】
通信装置Ａと中継器１２内の受電装置４が、図２、３で説明したフローチャートの処理で接続されると、通信装置Ｃ、Ｄ間のデータ通信は、中継器１２を介して通信装置ＡがＡＤＤ−ＤＲＯＰ動作可能となる。
【００３１】
しかし、中継器１２に何らかの不具合が発生すると、中継器１２に対してＬＡＮケーブル１からの給電が停止する。給電が停止すると、受電装置４の電磁継電器６−１，６−２の接点が開いて、通信装置Ａから受信装置４への給電が中断され、スイッチ１３の第１の電磁継電器（不図示）の接点が開いて、中継器１２と通信装置Ａの通信が遮断される。（ＡＤＤ−ＤＲＯＰ動作の停止）
このとき中継器１２のスイッチ１３は、第２の電磁継電器（不図示）の接点が閉じると共に通信装置Ｃ、Ｄの通信を確保する方向に切替わる。すなわち、スイッチ１３において、中継器１２と通信装置Ａを通信する接点が開き通信装置ＣとＤを接続する接点が閉じることとなる。
【００３２】
このように中継器１２は、通信装置Ｃ、Ｄに対するフェールセーフ用として用いられる。以上、本発明を適用した実施の形態を説明してきたが、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成を取ることができる。
【００３３】
（付記１）受電側に電圧を送信することにより、受電側の生存を検出するステップと、受電側にリンク信号を送信するステップと、
該リンク信号が受電側から給電側に折り返されてくるか否かにより受電装置が正常か否かを判断するステップと、
受電装置が正常なときは給電を継続し、正常でないときは給電を中止するステップとからなることを特徴とする給電制御プログラム。
（付記２）第１の伝送路を介して給電側から信号を受信するステップと、
第２の伝送路を介して給電側へ信号を送信するステップと、
受電側が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、受電側が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように切替手段を制御するステップとからなることを特徴とした受電制御プログラム。
（付記３）第１の伝送路を介して給電側から信号を受信する手段と、
第２の伝送路を介して給電側へ信号を送信する手段と、
受電側が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、受電側が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように制御する切替手段とからなる、ことを特徴とした受電装置。
（付記４）給電側とのインターフェースとして設けられたコネクターと該コネクターの出力からの受信信号が加えられ、前記切替手段に送ると共に給電信号を分離するトランスとを具備することを特徴とする付記２記載の受電装置。
（付記５）前記第１及び第２の伝送路は受電側が給電側から電力を受信すると共に前記信号を送受信することを特徴とする付記２記載の受電装置。
（付記６）前記第１及び第２の信号路はＬＡＮであることを特徴とする付記２記載の受電装置。
（付記７）前記受電装置は、電圧の変化により受電装置の異常を検出する手段を受けたことを特徴とする付記２記載の受電装置
（付記８）前記異常検出手段は、電源に接続された端子の電圧検出を行うことを特徴とする付記６記載の受電装置
（付記９）前記異常検出手段は、装置内の特定点での電圧検出を行うことを特徴とする付記６記載の受電装置
（付記１０）受電側の生存を検出する手段と、受電側にリンクパルスを送信する手段と、
該リンクパルスが受電側から給電側に折り返されてくるか否かにより受電装置が正常か否かを判断する手段と、受電装置が正常なときは給電を継続する手段とからなることを特徴とする給電装置。
（付記１１）第１の通信装置から第２の通信装置に信号を中継する装置であって、
第１の伝送路を介して第３の通信装置側から信号を受信する手段と、
第２の伝送路を介して第３の通信装置側へ信号を送信する手段と、
中継器が正常なときには前記受信信号を折り返して前記送信信号とし、中継器が異常のとき前記受信信号を前記送信信号として折り返さないように制御する第１の切替手段とからなる受電装置と、
前記中継器が正常のときは、第１または第２の通信装置と第３の通信装置との間で通信を行い、中継器が異常なときに、第１通信装置から第２通信装置へと信号伝送を切り替える第２の切替手段を具備する中継器。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る受電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】給電装置側の処理を示すフローチャートである。
【図３】受電装置側の処理を示すフローチャートである。
【図４】給電回路からメイン回路に印加される電圧値を監視装置によって監視する方法を示す図である。
【図５】メイン回路内の特定のデバイスにおける電圧値を監視する方法を示す図である。
【図６】本発明に係る受電装置を使用したシステムブロック図である。
【図７】ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格において、標準で使用される８線式のＬＡＮケーブルを示す図である。
【図８】ＬＡＮケーブルを利用したシステムの実施例を示す図である。
【図９】従来の受電装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ＬＡＮケーブル
２  コネクタ
３  給電装置
４  受電装置
５  トランス
６−１，６−２  電磁継電器  
７  メイン回路
８  受電回路
９  制御回路
１０  監視装置
【図１】
0004705496.tif 000002
【図２】
0004705496.tif 000003
【図３】
0004705496.tif 000004
【図４】
0004705496.tif 000005
【図５】
0004705496.tif 000006
【図６】
0004705496.tif 000007
【図７】
0004705496.tif 000008
【図８】
0004705496.tif 000009
【図９】
0004705496.tif 000010