(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターフェースデバイスであり、供給線によって前記インターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイスであって、前記インターフェースデバイスが、
ＵＳＢ規格に従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイスと前記インターフェースデバイスを結合するための第１コネクタと、
前記インターフェースデバイスの動作を制御するための制御装置であって、前記供給線に結合された負荷から電力要求に関する情報を受信するよう構成される制御装置と、
前記供給線と前記インターフェースデバイスを結合するための第２コネクタとを有し、前記制御装置が、前記インターフェースデバイスの始動時に、前記ＵＳＢデバイスから第１電圧で第１電力を受け取るよう前記第１コネクタを制御し、前記第１コネクタによって受け取られた前記第１電力を、前記負荷が前記制御装置に電力要求に関する情報を供給することを可能にする第１モードで前記供給線に結合された前記負荷が給電されるように設定された第２電圧で、前記供給線に転送し、前記供給線に結合された負荷から各々の電力要求に関する情報を受信するよう前記第２コネクタを制御するよう構成され、前記制御装置は、更に、動作中、前記第１コネクタに、前記供給線に結合された負荷の累積された電力要求に関する情報に従って、前記ＵＳＢデバイスからの第３電圧での前記第１電力と比較して増大された第２電力の供給をネゴシエートさせ、前記第２コネクタに、前記第１コネクタによって受け取られた前記第２電力を、前記供給線に結合された前記負荷が、前記負荷の消費部が前記第１モードと比較してパワーアップされる第２モードで給電され得るような第４電圧で、前記供給線に転送させるよう構成されるインターフェースデバイス。
【請求項２】
前記制御装置が、更に、負荷の、前記供給線への追加及び／又は前記供給線からの除去をモニタし、前記第１コネクタに、前記モニタの結果に基づいて前記ＵＳＢデバイスからの電力供給を再ネゴシエートさせるよう構成される請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項３】
前記制御装置が、前記負荷の前記累積された電力要求に関する情報と、所定のしきい値、及び／又は前記ＵＳＢデバイスによって供給される現在のしきい値を比較し、所定のルールのセットに従った処置をとるよう構成される請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項４】
前記制御装置が、前記比較が過負荷を示す場合には、
停止されるべき１つ以上の負荷を選択する、
１つ以上の負荷を選択し、選択された前記負荷を、各々の電力取り入れを減らすために制御する、
過負荷状況を示す信号をユーザに供給する、且つ／又は
１つ以上の負荷を手動で制御するためのインターフェースをユーザに供給するよう構成される請求項３に記載のインターフェースデバイス。
【請求項５】
前記インターフェースデバイスが、前記供給線と並列の制御線、前記供給線を用いる電力線通信、並びにＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び／又はＩＲを用いる無線通信のうちの少なくとも１つを用いて、負荷と通信するよう構成される請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項６】
前記第１コネクタが、前記ＵＳＢデバイスとのネゴシエーションのためのネゴシエーションユニットを含み、前記ネゴシエーションユニットが、前記第１コネクタのＵＳＢプラグ又はＵＳＢレセプタクルに含まれる請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項７】
前記第１電圧及び前記第２電圧が、両方とも、５Ｖである請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項８】
前記第３電圧及び前記第４電圧が、同じであり、１２Ｖ及び２０Ｖのうちの一方である請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項９】
前記制御装置が、前記第３電圧で前記第２電力を受け取ると、前記結合された負荷に、前記第２モードに入るよう通信するよう構成される請求項１に記載のインターフェースデバイス。
【請求項１０】
請求項１に記載のインターフェースデバイスに結合され、供給線によって前記インターフェースデバイスから電力を受け取るよう構成される負荷であって、前記負荷が、ドライバ、並びに消費部及び／又は消費部のためのレセプタクルを有し、前記ドライバが、前記消費部、及び／又は前記消費部への電力の内部供給を制御するよう構成され、前記ドライバが、少なくとも第１モード及び第２モードで動作するよう構成され、前記負荷によって第２電圧で電力が受け取られる場合のために、前記第１モードが供給され、前記負荷によって第４電圧で電力が受け取られる場合のために、前記第２モードが供給され、前記ドライバが、少なくとも前記第１モードにおいて、前記第２モードのための電力要求に関する情報を前記インターフェースデバイスに供給するよう構成されると共に、更に、前記消費部が前記第１モードと比較してパワーアップされる前記第２モードに切り換わるよう構成される負荷。
【請求項１１】
前記負荷が、少なくとも照明デバイスを含む請求項１０に記載の負荷。
【請求項１２】
前記ドライバが、前記インターフェースデバイスによって前記供給線に印加される電圧をモニタするよう構成されると共に、更に、前記供給線に前記第４電圧が印加されていることを検出すると、前記第２モードに入るよう構成される請求項１０に記載の負荷。
【請求項１３】
請求項１に記載のインターフェースデバイスと、
１つ以上の、請求項１０に記載の負荷と、
前記インターフェースデバイス及び前記１つ以上の負荷を結合するための供給線とを含むシステム。
【請求項１４】
供給線によってインターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に、前記インターフェースデバイスによって電力を供給するための方法であって、前記インターフェースデバイスが、ＵＳＢ規格に従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイス、及び前記供給線に結合されており、前記方法が、
前記インターフェースデバイスの始動フェーズ中に、
前記インターフェースデバイスが、前記ＵＳＢデバイスから第１電圧で第１電力を受け取る第１始動制御ステップ、
前記インターフェースデバイスが、受け取られた前記第１電力を、前記負荷が前記インターフェースデバイスに電力要求に関する情報を供給することを可能にする第１モードで前記供給線に結合された前記負荷が給電されるように設定された第２電圧で、前記供給線に転送する第２始動制御ステップ、及び
前記インターフェースデバイスが、前記供給線に結合された負荷から各々の電力要求に関する情報を受信する情報受信ステップを有し、
前記始動フェーズの後に、
前記インターフェースデバイスが、前記供給線に結合された負荷の累積された電力要求に関する情報に従って、前記ＵＳＢデバイスからの第３電圧での前記第１電力と比較して増大された第２電力の供給をネゴシエートするネゴシエーションステップ、及び
前記インターフェースデバイスが、前記ＵＳＢデバイスから受け取られた前記第２電力を、前記供給線に結合された負荷が、前記負荷の消費部が前記第１モードと比較してパワーアップされる第２モードで給電され得るような第４電圧で、前記供給線に転送する給電ステップを有する方法。
【請求項１５】
様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイスのためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが、前記ソフトウェアが前記インターフェースデバイスにおいて走らされるときに前記インターフェースデバイスに請求項１４に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコードを有するソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターフェースデバイスであって、供給線によって前記インターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイス、このようなインターフェースデバイスに結合される負荷、このようなインターフェースデバイスと１つ以上の負荷とを有するシステム、インターフェースデバイスにより、供給線によって前記インターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に、電力を供給するための方法、及び対応するソフトウェアに関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ、店及びミュージアムのようなエリア、並びに家庭用エリアにおいて、照明を供給するためにトラック又はケーブルシステム（「トラック照明」又は「ケーブル照明」）を用いる進行中のトレンドがある。これらに関連して、好ましくは、照明システムの動作中であっても、電源が、照明システムの現在の必要性に適応可能でありながら、照明素子の数（又は種類）を柔軟に変更することは望ましいだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、便利で、信頼性が高いようにして、様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイス及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、インターフェースデバイスであり、供給線によって前記インターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイスであって、前記インターフェースデバイスが、ＵＳＢ規格のうちの１つに従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイスと前記インターフェースデバイスを結合するための第１コネクタと、 前記インターフェースデバイスの動作を制御するための制御装置であって、前記供給線に結合された負荷から情報を受信するよう構成される制御装置と、前記供給線と前記インターフェースデバイスを結合するための第２コネクタとを有し、前記制御装置が、前記インターフェースデバイスの始動時に、前記ＵＳＢデバイスから第１電圧で電力を受け取るよう前記第１コネクタを制御し、前記第１コネクタによって受け取られた電力を第２電圧で前記供給線に転送するよう前記第２コネクタを制御するよう構成され、前記第２電圧が、前記供給線に結合された前記負荷が、前記負荷が前記制御装置に情報を供給すること及び前記供給線に結合された負荷から各々の電力要件に関する情報を受信することを可能にする第１モードで給電されるように設定され、前記制御装置が、更に、動作中、前記第１コネクタに、前記供給線に結合された負荷の電力要件に関する蓄積された情報に従って、前記ＵＳＢデバイスからの第３電圧での増大された電力の供給をネゴシエートさせ、前記第２コネクタに、前記第１コネクタによって受け取られた増大された電力を、前記供給線に結合された前記負荷が第２モードで給電され得るような第４電圧で、前記供給線に転送させるよう構成されるインターフェースデバイスが呈示されている。
【０００５】
本発明の他の態様においては、供給線によってインターフェースデバイスに結合されるよう構成されると共に、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成される様々な数の負荷に、前記インターフェースデバイスによって電力を供給するための方法であって、前記方法が、ＵＳＢ規格に従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイスと前記インターフェースデバイスを結合する第１結合ステップ、及び前記供給線と前記インターフェースデバイスを結合する第２結合ステップを有し、且つ前記インターフェースデバイスの始動フェーズ中に、更に、前記ＵＳＢデバイスから第１電圧で電力を受け取るよう制御する第１始動制御ステップ、受け取られた電力を、第２電圧で、前記供給線に転送するよう制御する第２始動制御ステップであって、前記供給線に結合された負荷が、前記負荷が前記インターフェースデバイスに情報を供給することを可能にする第１モードで給電されるように、前記第２電圧が設定される第２始動制御ステップ、及び前記供給線に結合された負荷から各々の電力要件に関する情報を受信する情報受信ステップを有し、且つ前記始動フェーズの後に、加えて、前記供給線に結合された負荷の電力要件に関する蓄積された情報に従って、前記ＵＳＢデバイスからの第３電圧での増大された電力の供給をネゴシエートするネゴシエーションステップ、及び前記ＵＳＢデバイスから受け取られた増大された電力を、前記供給線に結合された負荷が第２モードで給電され得るような第４電圧で、前記供給線に転送する給電ステップを有する方法が呈示されている。
【０００６】
本発明の更に他の態様においては、様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイスのためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが、前記ソフトウェアが前記インターフェースデバイスにおいて走らされるときに前記インターフェースデバイスに本発明による方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するソフトウェアが呈示されている。
【０００７】
本発明の関心のある特定の規格は、USB Power Delivery（ＵＳＢ−ＰＤ）であるが、他の規格であっても適用可能であることに注意されたい。ＵＳＢ−ＰＤ以外の場合には、電力供給量それ自体は、非標準のものであってもよい（その限りにおいて、それは、前記特定の規格の詳細を逸脱してもよい）。
【０００８】
本発明は、負荷のための直流（ＤＣ）供給のためのＵＳＢの使用の可能性に関する。とりわけ、ＵＳＢ接続部の一方の側から他方の側へ供給される電力を１００Ｗまでサポートする新しい規格ＵＳＢ−ＰＤ(USB Power Delivery、例えば、ユニバーサルシリアルバスのリビジョン３．１の仕様の一部としてのUSB Power Deliveryの仕様のリビジョン１．３参照)は、本発明にとって関心がある。広くは、ＵＳＢ規格の、とりわけ、ＵＳＢ−ＰＤ規格の特徴は、電力レベルの要求及びコントラクトのために電力ネゴシエーションが用いられ得ることである。
【０００９】
これは、負荷電力が固定されている又は予め決定されている場合に、簡単であり得る。しかしながら、本発明は、ランプ数が、電力が取り除かれていないときにも、動的に変化し得るトラック照明システム（又は個数若しくは量を変更可能な負荷を含む任意の他のシステム）の状況のようなケースに対処する。
【００１０】
とりわけＵＳＢ−ＰＤの有利の特徴は、電源が作動中であり、電流が流れているときにも、電力ネゴシエーションが利用可能であることである。これは、例えば、供給電圧がオンに切り換えられる前の新規の接続に対してしか前記ネゴシエーションが行われることができない、 パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）とは異なる。
【００１１】
第２の有利な特徴は、ネゴシエーションがほとんどＵＳＢデータ接続チャネルを用いていないことである。しかしながら、ＵＳＢ接続部の両側に電力線モデムを取り付けることによってデータ接続部のための電力導体を並行して用いるものであるＵＳＢ−ＰＤのための新しい接続チャネルが開発及び検討されている。
【００１２】
本発明の特別な特徴は、前記インターフェースデバイスが、前記ＵＳＢ電源と前記インターフェースデバイスに接続された前記負荷との間の仲介部(intermediate)として機能することである。前記インターフェースデバイス（及びそれに応じて、対応する方法）は、フレキシブルな数の負荷が前記インターフェースデバイスに結合されること（即ち、前記インターフェースデバイスによって電力を供給されること）を可能にする点、及び必要な電力に依存して電源とのネゴシエーションを供給する点において、両側に対して、即ち、供給側及び負荷側に対して、フレキシブルである点で、電力を供給する従来のアプローチと異なることに注意されたい。トラック照明システムのための電力供給の従来のアプローチは、例えば、電力網、即ち、ネゴシエーションなしに（前記システムとの関連において）基本的に任意の所望の電力レベルを供給する電源に結合されるよう設計される。他方の側で、デバイスに供給される電力レベルをネゴシエートするよう設計されるデバイスは、負荷以外の何物でもなく、即ち、このようなデバイスは、他の負荷へのネゴシエート可能な又は可変の電力供給を提供するようには設計されない。
【００１３】
好ましい実施例においては、前記制御装置は、更に、負荷の、前記供給線への追加及び／又は前記供給線からの除去をモニタし、前記第１コネクタに、前記モニタの結果に基づいて前記ＵＳＢデバイスからの電力供給を再ネゴシエートさせるよう構成される。
【００１４】
ＵＳＢによる電力供給は、例えば、接続される負荷の数の変更の場合に、前記システムの電源を切る必要がないような、動作中に供給されるべき電力の再ネゴシエーションを可能にする。トラック照明システムに関連する実施例は、トラック照明の変更のための機構を持ち得る。前記ランプ制御装置に対する前記インターフェースが、収集される負荷のリストに新しいランプが現れるのを、及び／又は前記リストからランプが消えるのをモニタするので、負荷の要件の変化が、（ネゴシエーションが電源投入前に一度しか行われないパワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）とは対照的に）電力が既に印加されているときにもこれが動作可能であるような再ネゴシエーションになり得る。
【００１５】
負荷の前記供給線への追加及び／又は負荷の前記供給線からの除去のモニタは、前記供給線の状態を観察することによって前記供給線に接続された負荷の数を実際にモニタする技術に基づいてもよい。
【００１６】
しかしながら、好ましい実施例においては、前記モニタは、（前記供給線それ自体と無関係であり得る）前記負荷とのデータリンクに関する情報を収集することによって供給される。例えば、追加される負荷の例としての新たに取り付けられるトラック・ランプは、自動的にオンには切り換わらないだろう（即ち、実質的に消費電力を増加させることはないだろう）が、その制御プロセッサのブートだけはするだろう。その場合、前記制御プロセッサは、データ接続部を介して、前記ランプが適切な給電のために必要とするだろう電力を要求する。同様に、負荷は、例えば、このような目的のためにその制御プロセッサに蓄えられた残存電力を用いることによって、前記供給線からの前記負荷の除去を信号で伝えるよう構成され得る。
【００１７】
通信を介する前記モニタは、偶発的にではなく、単に、或る負荷があまりに多くの電力を取得したことから、全ての負荷が電力のないままにされている（例えば、全ての照明が消える）ことを保証するための有効な手段を供給し、過電流保護はオフに切り換わる。
【００１８】
前記電力ネゴシエーションは、（例えば、少なくとも１つの、又は接続された負荷の数に基づいて計算される）所定の数の負荷の追加、又は所定の量の電力の必要性が考慮に入れられるようにして、供給される。換言すれば、前記ＵＳＢデバイスから供給される電力のうちの或る一定量は、追加負荷を前記第１モードで給電する（例えば、前記インターフェースデバイスと通信するために十分なだけの電力をランプドライバに供給する）ために、確保され得る。
【００１９】
好ましい実施例においては、前記制御装置は、前記負荷の電力要件に関する前記蓄積された情報と、所定のしきい値、及び／又は前記ＵＳＢデバイスによって供給される現在のしきい値を比較し、所定のルールのセットに従った処置をとるよう構成される。
【００２０】
過負荷を回避するため、ネゴシエーション中に与えられている電力であって、前記電力の根拠が予め決定された（即ち、現在の）取り付けられている負荷の合計であった電力より多くの負荷（即ち、電力）が負荷の合計によって要求されている場合はいつでも、軽減技術(mitigation techniques)が適用され得る。例えば、対応する別の負荷の除去のない新しい負荷の追加の結果として、現在与えられている電力は、必要とされる電力より低くなるだろう。実際、まさに、新しい負荷が現れ、従って、ネゴシエートされた電力がまだ再ネゴシエートされていないことから過負荷状況が生じる瞬間からも、過負荷軽減は、より多くの電力が与えられる前に、前記負荷（又は少なくとも前記負荷のサブセット）を動作させ続ける（例えば、少なくとも幾らかの照明がシームレスについたままになっているだろう）ことが可能であり得る。前記インターフェースデバイスに供給される所定のルールのリストは、過負荷状況が適用され、その結果として、電力が完全に取り除かれる前に、停止されるべき負荷を選択するために用いられ得る。他の例においては、前記負荷制御は、例えば、ランプを減光することによって、前記負荷の全て又は幾つかのための最大負荷を減らし得る。この過負荷状況を示すためにインジケータランプが用いられてもよい。他の例においては、フルに給電されることができる負荷より多くの負荷が前記トラック上にあることを警告するために音響信号も用いられ得る。換言すれば、上記の好ましい実施例の修正例においては、前記制御装置は、前記比較が過負荷を示す場合には、停止されるべき１つ以上の負荷を選択する、１つ以上の負荷を選択し、選択された前記負荷を、各々の電力取り入れを減らすために制御する、過負荷状況を示す信号をユーザに供給する、且つ／又は１つ以上の負荷を手動で制御するためのインターフェースをユーザに供給するよう構成される。前記インターフェースデバイスは、過負荷を見つけた場合には、最初に、前記ＵＳＢデバイスによる電力供給の再ネゴシエーションを試み、このような再ネゴシエーションが成功しない（即ち、全てではなく、幾らかだけの追加電力が与えられる）限りにだけ、上記の軽減の試みの１つ以上がなされるだろうよう構成されてもよく、又は構成されなくてもよい。過負荷状況の（存在する又は予想される）場合に前記制御装置によって供給され得る信号は、前記インターフェースデバイスそれ自体によって（任意の種類の適切なインジケータを用いて、とりわけ、光及び／又は音響指示により）供給されてもよく、且つ／又は前記制御装置によって、例えば、前記負荷のうちの１つ以上に前記指示をする（例えば、照明素子である又は照明素子を含む負荷は、照明出力の脈動、並びに／又は照明色及び／若しくは強度の変更を供給し得る）よう命令することにより、間接的にもたらされてもよい。実際には、このような選択肢の幾つかの組み合わせを供給することが可能である。前記制御装置は、この点において、このような適合する負荷が存在する場合には信号で伝えるために負荷を使用し、そうでない場合には前記インターフェースデバイスによって前記信号を示すフレキシブルなアプローチを持つよう構成されてもよい。
【００２１】
好ましい実施例においては、前記インターフェースデバイスは、前記供給線と並列の制御線、前記供給線を用いる電力線通信、並びにＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び／又はＩＲを用いる無線通信のうちの少なくとも１つを用いて、負荷と通信するよう構成される。
【００２２】
通信を可能にするための１つの可能性は、負荷と前記インターフェースデバイスとの間のデータ交換を可能にするトラックシステムの制御レールなどである。負荷（例えば、ランプ）と前記インターフェースデバイスとの間のデータ接続性のための他の可能性は、（ＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＲのような）無線技術又は電力線通信の使用を含む。これらの技術は一般によく知られているので、これらの更なる説明は必要ない。前記負荷と前記インターフェースデバイスとの間の前記通信は、前記供給線、前記制御線、前記供給線及び前記制御線の組み合わせ、又は通信ための他の線を使用しながら、データ又は情報交換のためのＵＳＢ規格のうちの１つのプロトコルに従ってもよいことに注意されたい。
【００２３】
好ましい実施例においては、前記第１コネクタは、前記ＵＳＢデバイスとのネゴシエーションのためのネゴシエーションユニットを含み、前記ネゴシエーションユニットは、前記第１コネクタのＵＳＢプラグ又はＵＳＢレセプタクルに含まれる。
【００２４】
少なくとも前記ネゴシエーションユニットを前記ＵＳＢプラグに設けることは、ＵＳＢ接続に関連するケーブル長に関する制限の影響を減らすのに役立つ。前記インターフェースデバイスの他の素子は、前記ＵＳＢプラグの近くに、及び／又は前記ＵＳＢプラグから遠くに、設けられ得る。前記プラグではなく、（前記電力を供給する前記ＵＳＢデバイスに設けられたＵＳＢプラグを受けるための）前記レセプタクルに、前記インターフェースデバイスが設けられる場合にも、同じことが当てはまる。
【００２５】
好ましい実施例においては、前記第１電圧及び前記第２電圧は、両方とも、５Ｖであり、更に（又はそれとは無関係に）、前記第３電圧及び前記第４電圧は、同じであり、１２Ｖ及び２０Ｖのうちの一方である。
【００２６】
ＵＳＢ規格に関連するこれらの電圧の指示は、このような規格に従って許容される範囲（例えば、ＵＳＢ３．０の場合には４．４５乃至５．２５Ｖ）もカバーすることは理解されたい。１２Ｖ及び２０Ｖという好ましい電圧に当てはまる同様の許容誤差は、各々、１０．６８Ｖ乃至１２．６Ｖという範囲及び１７．８Ｖ乃至２１Ｖという範囲をもたらす。
【００２７】
好ましい実施例においては、前記制御装置は、前記第３電圧で前記増大された電力を受け取ると、前記結合された負荷に、前記第２モードに入るよう通信するよう構成される。
【００２８】
前記負荷を前記第２モードに入らせる前記通信は、このような通信線、又は上述のような方法を用いるものであってもよいが、前記通信は、前記第４電圧を供給することによる単に暗黙的なものであってもよい。
【００２９】
本発明によれば、本発明によるインターフェースデバイスに結合され、供給線によって前記インターフェースデバイスから電力を受け取るよう構成される負荷であって、前記負荷が、ドライバ、並びに消費部(consumer)及び／又は消費部のためのレセプタクルを有し、前記ドライバが、前記消費部、及び／又は前記消費部への電力の内部供給を制御するよう構成され、前記ドライバが、少なくとも第１モード及び第２モードで動作するよう構成され、前記負荷によって第２電圧で電力が受け取られる場合のために、前記第１モードが供給され、前記負荷によって第４電圧で電力が受け取られる場合のために、前記第２モードが供給され、前記ドライバが、少なくとも前記第１モードにおいて、前記第２モードのための電力要件に関する情報を前記インターフェースデバイスに供給するよう構成されると共に、更に、前記消費部が前記第１モードと比較してパワーアップ(power up)される前記第２モードに切り換わるよう構成される負荷が呈示されている。
【００３０】
好ましい実施例においては、前記負荷は、少なくとも照明デバイスを含む、又は照明デバイスである。照明デバイスは、例えば、詳細には、本発明による負荷として動作するよう設計され得る。代わりに、又は加えて、前記負荷は、消費部の例としての（例えば、従来の）照明デバイスが、前記負荷に結合され得る（即ち、前記レセプタクルにおいて受けられ得る）ように、従って、本発明に従来の照明デバイスを後付けすることを可能にするように構成されてもよい。
【００３１】
好ましい実施例においては、前記ドライバは、前記インターフェースデバイスによって前記供給線に印加される電圧をモニタするよう構成されると共に、更に、前記供給線に前記第４電圧が印加されていることを検出すると、前記第２モードに入るよう構成される。
【００３２】
このような印加される電圧のモニタが供給される場合には、前記１つ以上の負荷に前記第２モードが供給されるべきであることを信号で伝えるための付加的な通信は必要ない。なぜなら、前記第４電圧の印加がこのようなモード変更を暗示するからである。
【００３３】
更に、又は変形例においては、負荷は、１つ以上の或る回路（又はその一部）が、設計によって、前記第２電圧の存在下では非アクティブなままであり、前記第４電圧の供給時にしかアクティブにならないように構成されてもよい。
【００３４】
更に、前記負荷が、それ自身の状態（例えば、モード）又は前記システム全体の状態（下記も参照、例えば、過負荷）を、前記負荷の照明出力（又は何らかの他の指示手段）を介してユーザに示し得ることが予測される。
【００３５】
本発明によれば、本発明によるインターフェースデバイスと、前記インターフェースデバイスと通信するよう構成されると共に、第２電圧の供給時には第１モードで給電され、第４電圧の供給時には第２モードで給電されよう構成される１つ以上の負荷と、前記インターフェースデバイス及び前記１つ以上の負荷を結合するための供給線とを含むシステムが呈示されている。
【００３６】
ここでは、前記１つ以上の負荷は、好ましくは、少なくとも照明デバイスを含む。
【００３７】
他の好ましい実施例においては、前記供給線は、前記１つ以上の負荷を取り付けるためのトラック及び／又はケーブルを含み、即ち、前記システムは、トラック又はケーブル照明のために用いられるシステムのようなトラック又はケーブルシステムである。
【００３８】
本発明の他の態様においては、様々な数の負荷に電力を供給するためのインターフェースデバイスのためのコンピュータプログラムであって、このソフトウェアが、前記ソフトウェアが前記インターフェースデバイスにおいて走らされるときに前記インターフェースデバイスに本発明による方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが呈示されている。
【００３９】
本発明の更に他の態様は、本発明によるインターフェースデバイスから電力を受け取るよう設計される負荷のためのコンピュータプログラムであって、このソフトウェアが、前記負荷の電力要件の情報の、前記インターフェースデバイスへの供給を含む第１モードでの動作、及び前記負荷の消費部のパワーアップを含む第２モードでの動作を含む制御方法のステップを前記負荷に実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムを提供する。
【００４０】
請求項１に記載のインターフェースデバイス、請求項１０に記載の負荷、請求項１３に記載のシステム、請求項１４に記載の方法、及び請求項１５に記載のコンピュータプログラム／ソフトウェアは、とりわけ、従属請求項において規定されているような、同様の及び／又は同一の好ましい実施例を有することは理解されるだろう。
【００４１】
本発明の好ましい実施例も、従属請求項又は上記の実施例と各々の独立請求項の任意の組み合わせであり得ることは理解されるだろう。
【００４２】
下記の実施例を参照して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例によるインターフェースデバイスを含むシステムの概観を示す。
【図２】図１に示されている本発明の実施例によるインターフェースデバイスを含むシステムの異なる概略図を示す。
【図３】本発明の実施例による電力を供給するための方法の概略的なフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、本発明の実施例によるインターフェースデバイスを含むシステムの概観を示している。図１に図示されているようなシステム１は、負荷としてランプ２１、２２、２３、２４が結合されると共に、インターフェースデバイス本体３及びＵＳＢコネクタ４を備えるインターフェースデバイスとも接続されるトラック装置１０を含み、更に、インターフェースデバイス本体３には、インジケータ６及びユーザインターフェース７が設けられる。
【００４５】
インターフェースデバイス３、４は、ＵＳＢ規格に従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイス（図示せず）と結合されるものであり、インターフェースデバイスは、ランプ２１、２２、２３、２４に電力を供給するためにトラック装置１０に結合される。
【００４６】
図２は、２つの負荷、即ち、ランプ２１、２２しか示されていないが、図１に示されているようなインターフェースデバイスを含むシステムの異なる概略図を示している。
【００４７】
ランプ２１、２２は、各々、ランプドライバ２１１、２２１及び照明素子２１２、２２２を具備し、ランプドライバ２１１、２２１は、照明素子２１２、２２２を制御する。
【００４８】
ランプ２１、２２は、インターフェースデバイス３、４にも接続される供給レール１２（供給線）及び制御レール１５（制御線）に接続される。インターフェースデバイス３、４は、インターフェースデバイス本体３及びＵＳＢコネクタ４を含む。
【００４９】
インターフェースデバイス３、４は、第１コネクタ及び第２コネクタのための制御論理回路３１、３２を具備する制御装置３０を含む。第１コネクタは、制御論理回路３２及びＵＳＢプラグ４を含み、ＵＳＢデバイスからＵＳＢ規格に従って電力を受け取るためにインターフェースデバイス３、４とＵＳＢデバイス（図示せず）を結合するために設けられる。制御論理回路３１及びトラック結合部５を含む第２コネクタは、インターフェースデバイスとトラック装置１０の供給レール１３を結合するために設けられる。
【００５０】
インターフェースデバイスを始動すると、制御装置３０は、ＵＳＢデバイスから第１電圧（５Ｖ）で電力を受け取るよう第１コネクタ３２、４を制御する。この電圧及び電力は、ランプドライバ２１１、２２１が第１モードで給電され得るようにトラック装置１０を介してランプ２１、２２に転送される。これらのランプドライバ２１１、２２１は、前記第１モードにおいて、それらの各々の電力要件を制御装置３０と通信するよう構成されている。制御装置３０は、接続されたランプ２１、２２から受信された情報を蓄積し、ランプ２１、２２に各々の電力を供給するために必要とされる電力を決定する。従って、制御装置３０は、ＵＳＢデバイスから適切な量の電力を受け取るために、第１コネクタ３２、４に、電力を供給するＵＳＢデバイスとネゴシエートさせる。ＵＳＢデバイスから電力が供給されると、ランプ２１、２２が第２モードまで給電し得るように、電力が、第２コネクタ３１、５によってトラック１０に転送される。ランプ２１、２２は、第１モードにおいては、まだ動作中ではないが、第２モードにおいては、ランプは照明を供給する。
【００５１】
制御装置３０は、電力要件に関して蓄積した情報と、所定のしきい値又はＵＳＢデバイスによって供給されるしきい値を比較するための論理回路を具備する。過負荷の場合には、制御装置は、インターフェースデバイス本体３に設けられるインジケータ６によってこのような過負荷を示すよう構成される。制御装置３０は、環境に応じて、過負荷状況に対処するための所定のルールのセットに従う。本実施例においては、制御装置３０は、ユーザに１つ以上の負荷を手動で制御するためのインターフェース７を供給するよう構成される。
【００５２】
制御装置３０は、電源投入が供給された後には、ランプの、トラックからの除去又はトラックへの追加をモニタし、必要に応じて、ＵＳＢデバイスによって供給される電力についての再ネゴシエーションを供給するよう構成される。
【００５３】
上述したように、ランプドライバ２１１、２２１は、照明素子２１２、２２２の動作を制御する。これらは、各々、消費者のための負荷の例である。このような制御は、単なる、ランプ２１、２２内の照明素子に対する電力の供給の制御又は調整に限定されてもよく、ランプドライバ２１１、２２１が照明素子の動作の更なる詳細を制御することも可能である。
【００５４】
第１モードにおいては、即ち、第２電圧において電力を受け取ると、ランプドライバ２１１、２２１は、各々、第２モードのための電力要件に関する情報をインターフェースデバイス３、４に供給する。
【００５５】
適切な信号伝達（例えば、インターフェースデバイス３、４との通信のための通信手段を介する信号、又は第４電圧の供給によってただ暗に供給されるもの）に応じて、ランプドライバ２１１、２２１は、各々の照明素子２１２、２２２がフル稼働のために給電される第２モードに切り換わる。図３は、本発明の実施例による電力を供給するための方法の概略的なフローチャートを示している。
【００５６】
前記方法は、ＵＳＢ規格に従って電力を供給するよう構成されるＵＳＢデバイスとインターフェースデバイスを結合する第１結合ステップＳ１から開始する。このような結合ステップは、ＵＳＢデバイスとインターフェースデバイスを物理的に結合する形で、又は論理的な結合として、例えば、インターフェースデバイスとＵＳＢデバイスとの間に予め物理的に構成された接続部を始動させる形で、与えられ得る。第１結合ステップＳ１の後には、１つ以上の負荷が接続される供給線とインターフェースデバイスを結合する第２結合ステップが続く。この場合もまた、この第２結合ステップＳ２において対処される結合は、物理的な結合、及び／又は例えば予め設けられた物理的な結合部を始動させる観点からの論理的な結合であり得る。
【００５７】
第１結合ステップＳ１及び第２結合ステップＳ２の順序は、この観点において無関係であり、逆にされてもよく、更に、第１結合ステップＳ１及び第２結合ステップＳ２は、同時に与えられもよい。インターフェースデバイスの始動フェーズ中、結合ステップＳ１、Ｓ２に続いて、第１始動制御ステップＳ３がある。第１始動制御ステップＳ３においては、インターフェースデバイスが、ＵＳＢデバイスから第１電圧で電力を受け取るよう制御される。
【００５８】
第１電圧、典型的には５Ｖが、ＵＳＢデバイスから供給されると、第２始動制御ステップＳ４において、ＵＳＢデバイスから受け取られた電力が、典型的には第１電圧と同一である第２電圧で、供給線に転送される。この第２電圧は、供給線に結合される負荷が、結合される負荷がインターフェースデバイスに情報を供給し得るような第１モードで給電されるような性質のものである。
【００５９】
インターフェースデバイスにおいては、供給線に結合される負荷から各々の電力要件に関する情報を受信する情報受信ステップＳ５が与えられる。
【００６０】
このような情報が蓄積されると、始動フェーズに続いて、ネゴシエーションステップＳ６が与えられる。ネゴシエーションステップＳ６中には、ＵＳＢデバイスからの第３電圧（例えば、１２Ｖ又は２０Ｖ）での増大された電力の供給がネゴシエートされる。 
【００６１】
このような増大された電力が供給されると、給電ステップＳ７において、供給される電力の少なくとも一部が、供給線に結合される負荷が、第２モード、このような負荷の通常動作モード、例えば、負荷としての照明素子の照明モードで、給電され得るような、典型的には、増大された電力を供給するためにＵＳＢデバイスから供給される第３電圧と同一である第４電圧で、ＵＳＢデバイスから供給線及び負荷に転送される。
【００６２】
本実施例においては、給電ステップＳ７の後に、例えば、負荷の除去又は追加による、必要とされる電力における変化があるか否かをチェックするためのモニタステップＳ８が与えられる。必要とされる電力における変化がない場合には、モニタステップＳ８が繰り返される。
【００６３】
必要とされる電力における変化がある場合には、新しい蓄積ステップＳ９が与えられ、フローは、図３に示されているようにネゴシエーションステップＳ６に戻る。
【００６４】
簡単化のために、過負荷状況への対処、並びに／又はインターフェースデバイスと負荷との間及びインターフェースデバイスとＵＳＢデバイスとの間の通信の詳細のような付加的なステップは省かれているが、このようなステップも、当然、適切なようにして与えられ得る。
【００６５】
或るあり得る実施例においては、本発明は、ＵＳＢプラグで終わるケーブルを備える（インターフェースデバイスの例としての）ＵＳＢ接続モジュールと多数の取り付け具とを担持するＵ字形に埋め込まれた導体を備えるトラックを含むトラック照明システムにおいて達成される。ＵＳＢ接続モジュールは、トラック上の全ての負荷のために必要とされる電力の総量を取得するものであり、ＵＳＢ−ＰＤからパッケージとしてそれを要求するものである。このトラックの概念は、トラックのランプを制御及び給電するために、トラックインターフェース機能をＵＳＢインターフェース機能と組み合わせて用いている。あらゆるトラック負荷に給電する供給レールが設けられ、負荷とＵＳＢインターフェースとの間のデータ交換を可能にする制御レールも設けられる。
【００６６】
本発明は、（上述した、供給レール及び制御レールを備えるもののような従来のトラック照明装置に関連して用いられ得ることに注意されたい。通信線としての制御レールに加えて又は前記制御レールに代わるものとして、インターフェースデバイスと負荷のいずれか１つとの間の通信のための他の通信手段（例えば、供給レールによる電力線、又はＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及び／若しくはＩＲ）を用いることも可能である。例えば、異なる通信手段を用いる異なるように設計された負荷が与えられる場合には、通信方法の混合も可能である。
【００６７】
本発明による方法又はプロセスのあり得る実施例は、システム電源投入ネゴシエーション中に、
−  ブート中、ＵＳＢ−ＰＤ ５Ｖが、ＰＤ供給部によってＵＳＢコネクタを通じて印加され、ＵＳＢインターフェース内のインターフェース・プロセッサ及びランプドライバ内のランプ制御プロセッサをブートするために用いられるステップと、
−  ＵＳＢインターフェース内のインターフェース・プロセッサが、ランプドライバ内の制御プロセッサからの電力要件についての情報の収集を開始するステップと、
−  収集された負荷電力データからネゴシエーションが始まり、電力がコントラクトされるステップと、
−  ＵＳＢ−ＰＤ電圧が１２Ｖ又は２０Ｖまで逓増するステップとを含む。これは、始動するようランプに信号を送る。
【００６８】
そこから、ランプ制御は、ＵＳＢデータ接続部、ＵＳＢ−ＰＤ物理層、又は任意の他の有線若しくは（例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）制御システムを用いる）無線手段を用いてシステムレベルから供給され得る。
【００６９】
本発明を、図面において図示し、上記の説明において詳細に説明しているが、このような図及び説明は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであって、限定するものとみなされるべきではない。本発明は、開示されている実施例に限定されない。
【００７０】
請求項に記載の発明を実施する当業者は、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。
【００７１】
請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。
【００７２】
単一のプロセッサ、デバイス又は他のユニットが、請求項に挙げられている幾つかの要素の機能を果たしてもよい。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。
【００７３】
モニタ、制御、比較及び計算のような動作は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実施され得る。
【００７４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に記憶及び／又は分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムなどを介して、他の形態で分散されてもよい。
【００７５】
請求項におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。
【図１】
0006417037.tif 000002
【図２】
0006417037.tif 000003
【図３】
0006417037.tif 000004