(57)【要約】  本発明は、バス型構造における２線式データ通信ケーブル７０に接続される少なくとも１つの負荷デバイス６１乃至６４へのデータ送信及び電力供給を制御するための方法並びに装置に関する。バストポロジの、既知のチップセットを使用する安価でフレキシブルな事前構成されたケーブルに基づいて、小売店及びオフィスにおける照明アプリケーション又は他のアプリケーションの動作を可能とする、標準の同軸ケーブルが共用電力供給及びデータ送信のために使用され得るように、電力供給及びデータ送信は、２線式データ通信ケーブルを介して多重化される。
2015530046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２線式データ通信ケーブルを介して少なくとも１つの負荷デバイスに電力を供給するための装置であって、前記装置は、わずかな時間の間、前記２線式データ通信ケーブルに所定の極性及び振幅のパルス電力供給電圧を繰り返し印加し、前記所定の振幅は、前記２線式データ通信ケーブルを介してデータを送信するために使用する電圧の振幅とは異なる、装置。
【請求項２】
２線式データ通信ケーブルに接続される負荷デバイスにおけるデータ送信及び電力供給を制御するための装置であって、前記装置は、所定の極性及び振幅の電力供給電圧が前記２線式データ通信ケーブルに印加される場合に再充電される電力供給蓄積部と、前記２線式データ通信ケーブル上の、データを受信するために前記所定の振幅とは異なる振幅の電圧の一時的な降下を検出し、更に、データを送信するために前記異なる振幅の電圧の前記一時的な降下を生成するデータ送信部とを有する、装置。
【請求項３】
前記２線式データ通信ケーブルは、同軸ケーブルである、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
複数の前記負荷デバイスは、前記２線式データ通信ケーブルにバス型構造で接続され、時分割多重化が、前記２線式データ通信ケーブルを電力供給及びデータ送信に共用するために適用される、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
前記データ送信部は、前記２線式データ通信ケーブルの終端ユニット間の電圧降下を作るために、前記２線式データ通信ケーブル上のデータ信号を所定の電流で引き下げる電流シンクを生成することによってデータを送信し、前記データ送信部は、前記２線式データ通信ケーブルの終端ユニット間の電圧降下を検出し、前記２線式データ通信ケーブル上の一連の引き下げパルスからデータを抽出することによってデータを受信する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記終端ユニットは、データ送信の間は所定の最大終端電流を上回るが、電力供給フェーズの間は所定の待機電流の値を下回る値に、前記終端ユニットを流れる電流を制限する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記データ送信部は、データ送信フェーズの間、前記２線式データ通信ケーブルを共用するためにイーサネット（登録商標）１０Ｂａｓｅ２データ調停を使用する、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
電力供給フェーズの間、前記データ送信部を前記２線式データ通信ケーブルから分離する分離部を更に有する、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記電力供給電圧の前記所定の極性及び振幅は、前記電力供給電圧の印加が、前記２線式データ通信ケーブル上のデータの衝突として検出されるように、且つ、前記電力供給電圧の印加に起因するデータ通信のひずみが、適用されるデータ通信プロトコルの衝突検出及び調停プロシージャによって対処されるように選択される、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
２線式データ通信ケーブルに接続される電力供給デバイスであって、請求項１に記載の装置を有する、電力供給デバイス。
【請求項１１】
２線式データ通信ケーブルに接続される負荷デバイスであって、請求項２に記載の装置を有する、負荷デバイス。
【請求項１２】
ａ．請求項１に記載の装置を有する少なくとも１つの電力供給デバイスと、
ｂ．請求項２に記載の装置を有する少なくとも１つの負荷デバイスと、
ｃ．前記少なくとも１つの電力供給デバイスと前記少なくとも１つの負荷デバイスとを共にバス型構造で接続するための２線式データ通信ケーブルであって、前記２線式データ通信ケーブルの少なくとも一端は、前記少なくとも１つの電力供給デバイスによって電力が供給され、前記２線式データ通信ケーブルの少なくとも一端は、所定の終端要素によって終端される、当該２線式データ通信ケーブルと
を有する、システム。
【請求項１３】
前記電力供給デバイスは、前記電力供給デバイス、前記２線式データ通信ケーブル、及び前記負荷デバイスの特性によって決定される所定のシーケンスにおける前記電力供給電圧の印加を繰り返す、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つの負荷デバイスへのデータ送信及び電力供給を制御する方法であって、前記方法は、
ａ．２線式データ通信ケーブルを介したバス型構造で前記少なくとも１つの負荷デバイスを少なくとも１つの電力供給デバイスに接続するステップと、
ｂ．電力を供給するために、所定の極性の電圧を前記２線式データ通信ケーブルに印加することによって、及び前記２線式データ通信ケーブルを介してデータを送信するために、前記所定の極性と反対の極性の電圧の少なくとも１つの一時的な降下を生成することによって、前記２線式データ通信ケーブルを介した電力供給及びデータ送信を多重化するステップと、
を有する、方法。
【請求項１５】
コンピュータデバイスで実行する場合に、請求項１４の前記ステップを作るためのコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク接続（例えばイーサネット（登録商標）接続）を介して電力供給を制御するための装置に関する。更に、本発明は、供給デバイス、負荷デバイス、並びに供給デバイス、負荷デバイス、及びデータ接続部を有するシステムに関する。本発明は、更に、対応する方法及び対応するコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮｓ）用のコンピュータネットワーキング技術のファミリである。イーサネット（登録商標）は、１９８０年に商業的に導入され、１９８５年に電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）によってＩＥＥＥ８０２．３として標準化された。イーサネット（登録商標）は、競合する有線ＬＡＮ技術に大きく取って替わった。
【０００３】
イーサネット（登録商標）規格は、イーサネット（登録商標）で使用するオープン・システム・インタコネクション（ＯＳＩ）物理層の複数の配線及び信号伝達のバリアントを有する。オリジナルの１０ＢＡＳＥ５イーサネット（登録商標）は、共用媒体として同軸ケーブルを使用した。その後、同軸ケーブルは、ハブ又はスイッチと連結するツイストペア及び光ファイバリンクに取って替わられた。
【０００４】
１０ＢＡＳＥ−Ｔイーサネット（登録商標）規格は、ポイント・ツー・ポイントリンクのみのためにデザインされ、全ての終端部は、イーサネット（登録商標）デバイスの中に組み込まれた。より速いスピードの接続は、スピード、半二重及び全二重、並びにマスタ／スレーブについて折衝するために初期自動折衝を使用する。この自動折衝は、別のデバイスとの接続の存在を検出するために１０ＢＡＳＥ−Ｔデバイスで使用されるパルスに類似するパルスに基づいている。自動折衝が完了すると、デバイスは、送信するデータが無い場合は、リンクを維持するためにアイドルバイトのみを送信する。
【０００５】
パワー・オーバー・イーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）は、ＰｏＥ供給部が、これらの標準のイーサネット（登録商標）ケーブル接続上のルータ、スイッチ、プリンタスプーラー等のような分離したネットワーク上の電気消費物に、電気的エネルギーを供給することができるアクティブ規格（ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ及びＩＥＥＥ８０２．３ａｔ）である。ここで、実際の標準化は、Ｃａｔ５接続ごとに５０Ｗを超える電力レベルをサポートすることになる。現在、照明設備（センサ、スイッチ、光源）のような全種類の低電力消費物、又はアクティブ・スピーカー、インターネットラジオ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）プレーヤ、セットトップボックス及びテレビジョン（ＴＶ）セットのようなエンターテイメント機器に、同じ規格を使用することについての議論が起こっている。ＰｏＥ電話及びＰｏＥ電力供給制御デバイスは、既にオフィスで一般的なことになってきている。
【０００６】
産業界では、ＰｏＥ規格によってカバーされるネットワークケーブルを通した電力分配がより一層使用されている。更に、ますますＬＥＤベースの照明システムを提供する結果として、効率的に低コストで駆動するアーキテクチャへの要求は高まる。一つの重要なアプリケーションエリアは、イーサネット（登録商標）を通した照明であり得る。ＩＥＥＥ８０２．３ａｆにカバーされるＰｏＥは、スターネットワークトポロジに基づく。しかしながら、照明アプリケーションでは、複数負荷を備える導体は、（導体レールを備えるトラック上にスポットライトが固定されるトラック照明システムにおけるように）並列に、又は１つの照明器具からのケーブルが隣へとクリックする等のデイジー・チェーン式で接続される。両方の照明トポロジでは、ネットワークのための共用媒体は、配線方式をより良好に整合する。旧１０Ｂａｓｅ２イーサネット（登録商標）規格は、正にこのことを説明していた。しかし、従来のＰｏＥは、ツイストペア配線しかサポートしない。
【０００７】
従来のアーキテクチャは、プリインストールされたエンドコネクタを備えるケーブルが安価で入手可能であるため、標準のカテゴリ５イーサネット（登録商標）配線を使用する。しばしばＰｏＥ規格は、電力マネジメントに用いられる。しかしながら、この規格の使用は、１つの負荷しかスイッチのポートごとに電力を要求することができないため、解決策をスタートポロジの配線に制限する。デイジー・チェーン式は、中央にある電力供給されるデバイスが、隣の電力供給されるデバイスに電力を供給することができる電源ユニット（ＰＳＵ）を提供する必要があるため、容易に可能ではない。一方、デバイスは、ラインの行き来で電力要求の情報を本質的に必要とするＰＳＵにラインの行き来で電力要求を示す必要がある。
【０００８】
図１は、ＰｏＥに使用可能な複数の出力ポート１２を有する中央電力供給デバイス（例えば電源設備（ＰＳＥ））１を備えるＰｏＥベースの照明システムの従来のアーキテクチャを示す。各負荷デバイス２に対して、出力ポート１２の一つは、カテゴリ５／６ケーブル３によってコネクタと配線される。図１の例では、負荷デバイス２は、光源２６及びＰＤコントローラ／ドライバ２０を包含するＰｏＥランプである。他の負荷デバイスは、更にファン、センサ、又はディスプレイ若しくはスイッチパネルのようなユーザインタフェースデバイスを含む。供給デバイス１は、各個別の出力ポート１２に対する印加電圧を制御し、各負荷デバイスにおけるＰＤコントローラ２０によって信号が送られる電力要求に関して過電流を監視するＰＳＵコントローラ１０を有する。しかしながら、スター型配線、トポロジ又は構成のみがサポートされており、従って、ありとあらゆる負荷（ランプ、センサ、・・・）と中央ＰＳＥとの間の個別の配線が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、これに限定されないが、同軸ケーブル（例えばバヨネットニールコンセルマン（ＢＮＣ  Bayonet Neill-Concelman）ケーブル）などの２線式データ通信ケーブルを使用することによって、効率的に負荷に電力を供給するためのネットワーク接続を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１及び請求項２に特許請求される装置によって、請求項１０に特許請求される供給デバイスによって、請求項１１に特許請求される負荷デバイスによって、請求項１２に特許請求されるシステムによって、請求項１４に特許請求される方法によって、及び請求項１５に特許請求されるコンピュータプログラムによって達成される。
【００１１】
従って、バストポロジの、既知のチップセットを使用する安価でフレキシブルな事前構成されたケーブルに基づいて、小売店及びオフィスにおける照明アプリケーションの動作を可能とする、２線式データ通信ケーブル（標準ＢＮＣケーブル）が共用又は多重電力供給及びデータ送信のために使用され得る。これは、通常の同軸ケーブル（例えばＲＧ５８若しくは他のＢＮＣケーブル）又は任意の他の２線式平衡若しくは非平衡媒体上での（ある種の）ＰｏＥの実施を可能にする。
【００１２】
第１態様によれば、複数の負荷デバイスは、バス型構造における２線式通信ケーブルと接続されてもよく、時分割多重化が、電力供給及びデータ送信のために２線式データ通信ケーブルを共用するために適用され得る。従って、複数の負荷ベースのシステムは、新しいポート又は中央ＰＳＵへの配線を必要とすることなくバス型構造に新しい負荷を接続することによって容易に延長し得る。
【００１３】
第１態様と組み合わせることができる第２態様によれば、負荷デバイスの装置のデータ送信部は、２線式データ通信ケーブルの終端ユニット間の電圧降下を作るために、２線式データ通信ケーブル上のデータ信号を所定の電流で引き下げる電流シンクを生成することによってデータを送信するように適合されてもよい。これは、２線式データ通信ケーブルを介する信頼性の高いデータ通信が低複雑性の回路で達成され得ることを確実にする。
【００１４】
第１又は第２態様と組み合わせてもよい第３態様によれば、負荷デバイスの装置のデータ送信部は、２線式データ通信ケーブルの終端ユニット間の電圧降下を検出し、２線式データ通信ケーブル上の一連の引き下げパルスからデータを抽出することによってデータを受信するように適合されてもよい。よって、データ受信も少ない労力で達成され得る。
【００１５】
第１乃至第３態様の任意の一つと組み合わせることができる第４態様によれば、終端ユニットは、データ送信の間は所定の最大終端電流を十分に上回るが、電力供給フェーズの間は所定の待機電流の値を下回る値に、終端ユニットを流れる電流が制限されるように適合されてもよい。これは、データ送信と電力供給電流との間の明確な分離を可能にし、同時に、データ送信モードの間、ゆがみのない終端電流を維持することを可能にする。
【００１６】
第１乃至第４態様の任意の一つと組み合わせることができる第５態様によれば、データ送信部は、データ送信フェーズの間、２線式データ通信ケーブルを共用するためにイーサネット（登録商標）１０Ｂａｓｅ２データ調停を使用するように適合されてもよい。よって、提案される解決策は、既知の標準のプロシージャ及びコマンドに基づいて実施され得る。
【００１７】
第１乃至第５態様の任意の一つと組み合わせることができる第６態様によれば、負荷デバイスの装置は、更に、電力供給フェーズの間、データ送信部を２線式データ通信ケーブルから分離するように適合された分離部を有してもよい。これによって、誤作動が回避され得る。
【００１８】
第１乃至第６態様の任意の一つと組み合わせることができる第７態様によれば、負荷デバイスは、データ送信のために、イーサネット（登録商標）データドライバ及びイーサネット（登録商標）・トランシーバ・インタフェースの少なくとも１つを有してもよい。これは、既存のイーサネット（登録商標）規格を提案される解決策に使用し得るという有利な点を提供する。
【００１９】
第１乃至第７態様の任意の一つと組み合わせることができる第８態様によれば、電力供給電圧の所定の極性及び振幅は、電力供給電圧の印加が、２線式通信ケーブル上のデータの衝突として検出されるように、且つ、電力供給電圧の印加に起因するデータ通信のひずみが、適用されるデータ通信プロトコルの衝突検出及び調停プロシージャによって対処されるように選択される。これによって、提案される解決策を実施するために、可能なプロシージャが効率的なやり方で使用され得る。
【００２０】
第１乃至第８態様の任意のいずれか一つと組み合わせることができる第９態様によれば、電力供給デバイスは、電力供給デバイス、２線式データ通信ケーブル、及び負荷デバイスの特性によって決定される所定のシーケンスにおける電力供給電圧の印加を繰り返すように適合されてもよい。これによって、少なくとも１つの負荷デバイスのエネルギー消費及び蓄積特性は、電力供給蓄積部のエネルギー蓄積部の電圧が或る限界値を下回る前に再充電が起こるようにデザインされ得、当該限界値は、２線式通信ケーブル上のデータ送信、別のデータ通信、及び再充電プロセスの開始若しくは禁止プロシージャの少なくとも１つを介して通信される所定の限界値又は動的な限界値であり、エネルギー蓄積部の実際の電圧は、２線式通信ケーブル上のデータ送信、他のデータ通信、及び再充電プロセスの開始若しくは禁止プロシージャの少なくとも１つを介して、負荷デバイスから電力供給デバイスに通信されるか、又は電力供給デバイスによって検出される若しくは推定される。これは、電力供給フェーズが負荷デバイスで必要な場合にのみ開始されることを確実にする。
【００２１】
供給デバイス及び負荷デバイスの上記装置は、それぞれ、専用ハードウエア回路若しくは集積回路、又は複数のチップ若しくはチップセットとして、あるいはこれらの上記機能又は機能性を実行するためにプロセッサを制御するソフトウエアルーチンとして実施される点に留意されたい。
【００２２】
更なる有利な実施形態は以下に規定される。
【００２３】
発明のこれら及び他の態様は、下記に説明される実施形態から明らかになり、当該実施形態を参照して解明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、ＰｏＥベースの照明システムの従来のアーキテクチャの模式的なブロック図を示す。
【図２】図２は、第１実施形態によるバス型構造を備えるシステムアーキテクチャの模式的なブロック図を示す。
【図３】図３は、第２実施形態による２つの負荷デバイスを備えるシステムアーキテクチャの模式的な回路図を示す。
【図４】図４は、第２実施形態による負荷デバイスにおける特徴的な信号の波形図を示す。
【図５】図５は、第３実施形態による２つの負荷デバイスを備えるシステムアーキテクチャの模式的な回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここで、実施形態は、同軸ケーブル（例えば標準のＢＮＣケーブル）など２線式ケーブルを介した多重化データ送信及び電源のためのシステムに基づいて説明される。任意選択で、イーサネット（登録商標）若しくはＰｏＥベースのプロシージャ又はシグナリングも提供されてもよい。
【００２６】
図２は、第１実施形態によるネットワークシステムの模式的なブロック図を示す。複数の負荷若しくは負荷デバイス６１乃至６４（例えば２つのランプ６１、６２、センサ６３、及び別の負荷６４）及びコントローラ５０は、同軸ケーブル７０に接続され、バス構造に配線され、時分割多重化が、電力供給及びデータ送信のため媒体を共用するために適用され、イーサネット（登録商標）１０Ｂａｓｅ２の既知のデータ調停方法が、データ送信フェーズの間、多重通信ストリームのため媒体を共用するために使用されてもよい。少なくとも一端では、システムは、図２の上側の配線に電位Ｖ１、下側の配線に電位Ｖを生成する供給デバイス３０によって電力が供給される。２線式ケーブルの両端は、各終端ユニット４１、４２によって終端され、これは、少なくとも１つの抵抗若しくは他のインピーダンスを有してもよく、又は半導体デバイスを備える回路を有してもよい。終端部４１、４２間のケーブル長内で、複数の負荷６１乃至６４は、同軸ケーブル７０の２つの配線である２つの信号に接続される。全てのデバイスは、同じケーブルを電力供給及びデータ通信の両方について共用する。図１に説明されるスター構造を超える有利な点は、全ケーブル長が短くなる点及び中央ハブにアクセスすることなくシステムの延長が可能である点である。
【００２７】
規定されたデータ伝搬特性を備える“任意の”２線式ケーブルを使用することができるが、実施形態は、５０ΩのＲＧ５８同軸ケーブル及びＢＮＣコネクタを備える一般的な１０Ｂａｓｅ２設備に焦点を合わせてもよい。より高速なツイストペア媒体の利用の増加のためにイーサネット（登録商標）の利用は既に減少しているが、このケーブル及びコネクタは、産業界で広く使用されている。しかしながら、高速データスピードは、照明又は類似する設備にとって重要な基準ではない。例として、１０Ｂａｓｅ２規格によって提供されるスピードは十分である。
【００２８】
ツイストペアケーブルも、本実施形態において使用することができることに留意されたい。ツイストペアは、約１００Ωのインピーダンスを有し、従って、物理的プロトコルインタフェース及び終端部のいくらかの適合により、この媒体は、本実施形態に説明されるように同じデータを送信し得る。しかしながら、導体の厚さは、ツイストペアケーブルの方がＢＮＣケーブルに比べて薄い。これは、ケーブル長にわたって大きな損失をもたらすが、これは本質的な問題ではない。
【００２９】
下記に、第２及び第３実施形態による提案されるシステムの負荷デバイスのより詳細な実施が図３乃至図５に基づいて説明される。
【００３０】
図３は、第２実施形態によるランプデバイス６１、６２のより詳細な回路図を備える例示的な２つのランプシステムを示す。パルス電源ＶＳは、結合ダイオードＤＳを介して負電圧を同軸ケーブル７０のバス型構造にわずかの時間の間印加する。２つの終端抵抗Ｔａ及びＴｂは、同軸ケーブルの配線間に接続される。更に、２つのランプデバイス６１、６２は、２つの配線間に接続される。
【００３１】
各ランプデバイス６１、６２は、それぞれが各コンデンサＣ１、Ｃ２及び負荷抵抗ＲＬ１、ＲＬ２を有する電力蓄積及び消費部６１３、６２３を有する。実際のランプデバイスでは、一連の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）又はＬＥＤドライバが電力蓄積及び消費部６１３、６２３に存在してもよい。基本的に、負荷への電力供給は、このようなシステムを使用する理由の一つであり得る。
【００３２】
更に、１０Ｂａｓｅ２物理層プロトコルインタフェースのデータ送信又は送信部６１２、６２２の単純化された回路が、ランプデバイス６１、６２のそれぞれに対して表現される。データ送信部６１２、６２２のそれぞれは、電圧源Ｖ１、Ｖ２（例えば９Ｖ）を有し、正極出力部は、同軸ケーブル７０のシールド線Ｒに接続され又は準拠され、負極出力部は、補助線Ａ１、Ａ２に接続される。データを送信するために、各ダイオードＤ＿ｉｎｔ＿１、Ｄ＿ｉｎｔ＿２、各抵抗Ｒ＿ｉｎｔ＿１、Ｒ＿ｉｎｔ＿２、及び各制御スイッチＳＷ１、ＳＷ２を有する各電流シンクは、バス線Ｂのデータ信号を或る電流（例えば４０ｍＡ）で引き下げる。この電流は、終端抵抗Ｔａ、Ｔｂ間の電圧降下を作る（これば、同時にその特性インピーダンスで同軸ケーブルを終端する役割をする）。下側のランプデバイス６２の各スイッチＳＷ２は、データソースＤ２によって制御される。終端抵抗ＴａとＴｂとの間の電圧降下は、システム内の他の全ての負荷の各信号線Ｌ１及びＬ２に接続されたデータ受信部（不図示）によって通知され、検出される。データは、検出された一連の引き下げパルスから抽出される。
【００３３】
通常の非ＰｏＥ１０Ｂａｓｅ２システムとは対照的に、バス電源ＶＳは、バス線Ｂ上の物理層プロトコルの通常仕様外の電圧を提供する。誤作動を防止するために、各追加の分離ブロック６１１、６２１が任意選択で使用されてもよい。非電力供給期間の間、データは、各送信機からバス線Ｂまで及びランプデバイス６１、６２の各受信機まで、各データ送信ダイオードＤＤ１、ＤＤ２を介して結合され、一方で、電力供給期間の間、各電力蓄積及び消費部６１３、６２３の再充電が、各供給線Ｓ１、Ｓ２に接続された各電力供給ダイオードＤＰ１、ＤＰ２を介して発生する。
【００３４】
図４は、図３の回路の特性信号の時間依存波形パターンを示す。１番上の第１波形は、スイッチＳＷ１でのミッシングデータソースによって示されるように受信モードにある第１ランプデバイス６１の線Ｌ１に受信されるデータ信号Ｖ（Ｌ１、Ａ１）に対応する。次の第２波形は、第１ランプデバイス６１の線Ｓ１に存在する（及び再充電される）電力供給又は電源電圧Ｖ（Ｓ１）に対応し、第３波形Ｖ（Ｂ）は、バス線Ｂの電圧に対応する。この次の第４波形Ｖ（Ｌ２、Ａ２）は、データソースＤ２によって示されるように送信モードにある第２ランプデバイス６２によって送信されるデータ信号に対応する。１番下の第５波形は、第２ランプデバイス６２の線Ｓ２の電力供給又は電源電圧Ｖ（Ｓ２）に対応する。
【００３５】
電力供給期間の間、負供給電圧は、バス線Ｂに印加され、全てのランプデバイス６１、６２における電力受信部６１３、６２３を再充電する。データ信号は、物理的プロトコル層仕様の可能な範囲内の値に対して固定される。データ送信の間、全ての電力蓄積及び消費部６１３、６２３が分離の状態でありながら、データは、分離手段６１１、６２１を問題なく通過する。
【００３６】
同軸ケーブル７０のバス構造の終端部は、正確なデータ通信にとって重要である。しなしながら、従来の５０Ω抵抗を備える受動終端部は、大きな待機損失を生む。損失を低減するための一例は、図５に示される、第３実施形態で提供される電流制限終端部を使用することである。
【００３７】
図５は、図３の第２実施形態に類似するが追加電流制限終端部を備える、第３実施形態による回路図を示す。終端電流は、それぞれのトランジスタＱ１、Ｑ２、それぞれの抵抗Ｒ１乃至Ｒ４、及びそれぞれのツェナーダイオードＤ１、Ｄ２を有する電流制限回路によって、データ送信の間の最大終端電流を（大幅に）上回る値に制限されるが、電力供給期間の間の待機電流の値を（大幅に）下回る値に制限される。より具体的には、図３に関連して上記に説明されたように、データ送信の間、バス線Ｂは、データ送信又は送信部６１２、６２２の電流シンクによって（例えば−９Ｖに）引き下げられ、データ送信電圧は、終端抵抗Ｔａ、Ｔｂ間の電圧降下に対応する。このデータ送信の間、最大“データ関連”終端電流が発生する。この電流は、アクティブ終端部によっても提供されるべきである。そのため、電流制限回路のデザインされた制限は、データ送信の間に要求される最大終端電流よりも高くあるべきである。しかしながら、制限は、電力供給期間の間、損失が多くなりすぎるのを防止するために、このレベルよりもほんの少し高くあるべきである。代替案として、終端部は、損失を低減するために電力供給の間、完全に停止され得る。他の方法、例えば容量結合又はデータ送信電圧ウィンドウ外の停止も使用されてもよい。
【００３８】
上記実施形態では、電源３０又はＶＳでは、電力供給信号のタイミングについての情報は、容易に入手可能である。ここで、電力供給フェーズの間、終端部によって追加損失が生成されないように、終端ユニットＴａ又は４１は、電源３０又はＶＳと一体化され得る。しかしながら、これは、電源３０又はＶＳの位置を２線式ケーブルの一端に制限し、そうでなければ、電源３０又はＶＳは、同軸ケーブル内の任意の場所（例えば、ケーブル長が最小化され、従って抵抗及び損失が最小化されるように中央）に位置付けられ得る。
【００３９】
更に、上記実施形態では、電力供給電圧の所定の極性及び振幅は、電力供給電圧の印加が同軸ケーブル上のデータの衝突として検出されるように、且つ、電力供給電圧の印加に起因するデータ通信のひずみがイーサネット（登録商標）プロトコル又は別の適用される通信プロトコルの衝突検出及び調停方法によって対処されるように、選択され得る。
【００４０】
上記実施形態の追加の選択肢として、電源３０又はＶＳは、電源３０又はＶＳ、同軸ケーブル７０、及び負荷デバイス６１乃至６４の特性によって決定される所定のシーケンスにおける電力供給電圧の印加を繰り返すように適合されてもよい。負荷デバイス６１乃至６４のエネルギー消費及び蓄積特性は、エネルギー蓄積部（例えば図３又は図５の電力蓄積及び消費部６１３、６２３の各コンデンサＣ１及びＣ２）の電圧が或る限界値を下回る前に再充電が発生する又は開始されるのを確実にするようにデザインされ得、当該限界値は、同軸ケーブル７０上のデータ送信を介して通信され得る所定の限界値又は動的な限界値である。代替的な又は追加の選択肢として、限界値は、（例えば、図３又は図５の電力蓄積及び消費部６１３、６２３によって制御されるような）別のデータ通信及び／又は再充電プロセスの開始若しくは禁止プロシージャを介して通信され得る。所定の又は動的な限界値と比較されるべきエネルギー蓄積部の実際の電圧は、更に、同軸ケーブル７０上のデータ送信、他のデータ通信、及び再充電プロセスの開始若しくは禁止プロシージャの少なくとも１つを介して、負荷デバイス６１乃至６４から電力供給デバイス３０に通信され得る。代替的に、実際の電圧は、電源３０又はＶＳによって検出され得る又は推定され得る。
【００４１】
上記実施形態では、バス調停、衝突検出、プロトコル処理などは、既存のイーサネット（登録商標）規格から得られる。例として、物理的プロトコル層のデータドライバは、細線１０Ｂａｓｅ−２イーサネット（登録商標）の一般的なドライバに類似するようにデザインされてもよい。そして、信号ＲＸＩ及びＴＸＯは、例えば図３の分離ブロック又は分離部６１１、６２１に接続され得る。例として、データドライバＤＰ８３９２Ｃのデータシートにあるように１０Ｂａｓｅ２とのインタフェースのブロック図は、上記実施形態において実施され得る。更に、データドライバＤＰ８３９２Ｃのデータシートにあるように、１０Ｂａｓｅ２イーサネット（登録商標）規格によるインタフェース物理的プロトコル層は、上記実施形態において実施され得る。より具体的には、イーサネット（登録商標）・アタッチメントユニットインタフェース（ＡＵＩ）を１０Ｂａｓｅ２イーサネット（登録商標）データ線に連結することは、ＤＰ８３９２Ｃ−１同軸トランシーバ・インタフェース（ＣＴＩ）；テキサス・インスツルメンツ文献番号：ＳＮＬＳ０７８Ａのデータシートに説明されるように実施されてもよい。
【００４２】
更に、代替的なソフトウエアベースの実施において、要求される機能性は、メモリに保存された制御プログラムのソフトウエアルーチンに基づいて制御を実行するプロセッシングユニットを備えるコンピュータデバイスにおいて実施され得る。制御プログラムは、コンピュータ可読媒体に別々に保存されてもよい。プログラムコード命令は、図２乃至図５に関連して説明されるステップ又はステージの機能を実行するために、メモリからフェッチされ、プロセッシングユニットの制御ユニットにロードされ、これは、上記ソフトウエアルーチンとして実行されてもよい。処理ステップは、入力データに基づいて実行され、出力データを生成してもよい。本多重化データ送信及び電力供給メカニズムでは、入力データは、所定のバス信号又は電圧に対応してもよく、出力データは、データ信号又はバス構造に印加される電圧に対応してもよい。
【００４３】
結果として、上記実施形態の機能性は、コンピュータデバイス又はデータプロセッサ上で実行される場合に、提案されるチャネル推定の各個別のステップを生成するためのコード手段を有するコンピュータプログラム製品として実施されてもよい。
【００４４】
要約すると、バス型構造における２線式データ通信ケーブルに接続される少なくとも１つの負荷デバイスへのデータ送信及び電力供給を制御するための方法並びに装置が説明されてきた。バストポロジの、既知のチップセットを使用する安価でフレキシブルな事前構成されたケーブルに基づいて、小売店及びオフィスにおける照明アプリケーション又は他のアプリケーションの動作を可能とする、標準の同軸ケーブルが共用電力供給及びデータ送信のために使用され得るように、電力供給及びデータ送信は、２線式データ通信ケーブルを介して多重化される。
【００４５】
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び説明は解説的又は例示的であって限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本発明の提案されたアプリケーションは、シンプルでシングルオンのケーブル接続のフレキシビリティが利用され得るように、例えばランプ及びセンサが任意距離及び／又は位置に設置されるオフィスや小売店のような多くの市場における照明システム用の電力分配であってもよい。これによって、種々異なる製造業者のランプの相互運用が達成され得る。限定されない例として、提案された実施形態は、システムの複雑さを軽減するために、イーサネット（登録商標）を通して照明するためのＰｏＥ規格ＩＥＥＥ８０２.３ａｆの代替案として見なされ得る。
【００４６】
開示された実施形態に対する他のバリエーションは、当業者により、請求項に係る発明を実施する際に、図面、開示内容、及び添付の請求項の精査から理解され、達成され得る。請求項において「有する(comprising)」なる単語は、他の構成要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は、複数を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に引用されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【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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【国際調査報告】
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