特許 5745140 データペアおよび予備ペアにおけるパワーオーバーイーサネット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5745140

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】データペアおよび予備ペアにおけるパワーオーバーイーサネット

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/26 20060101AFI20150618BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   G06F1/00 330F

   H04L12/28 200Z

   G06F1/00 334J

【請求項の数】17

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-123241(P2014-123241)

(22)【出願日】2014年6月16日

(65)【公開番号】特開2015-5286(P2015-5286A)

(43)【公開日】2015年1月8日

【審査請求日】2014年6月16日

(31)【優先権主張番号】61/836,399

(32)【優先日】2013年6月18日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/150,150

(32)【優先日】2014年1月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】593219551

【氏名又は名称】リニアー テクノロジー コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】Ｌｉｎｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ジェフリー リン ヒース

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド ドゥウェリー

(72)【発明者】

【氏名】ヒース ディクソン スチュワート

(72)【発明者】

【氏名】マイケル トーマス ポール

【審査官】 西村 直史

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２２８７２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１１８６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／２６

Ｈ０４Ｌ １２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システムであって、該システムは、
イーサネットシステムの中で、１組のデータワイヤペアと１組の予備ワイヤペアとに選択的に接続可能なパワーソーシング機器（ＰＳＥ）であって、該ＰＳＥは、少なくとも該データワイヤペアにわたってＰｏＥ電圧を提供する、ＰＳＥと、
該ＰｏＥ電圧を受け取るために、少なくとも該データワイヤペアによって該ＰＳＥに接続された電力デバイス（ＰＤ）と、
該ＰＳＥの一部分としてのＰＳＥコントローラと
を含み、
該ＰＳＥコントローラは、
第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
第１のスイッチに結合された第１のスイッチ制御ポートであって、該第１のスイッチは、該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる、第１のスイッチ制御ポートと、
第２のスイッチに結合された第２のスイッチ制御ポートであって、該第２のスイッチは、該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる、第２のスイッチ制御ポートと、
方法を実行するために構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、システム。

【請求項2】

前記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
第１の電流を前記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を前記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
前記ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示す、該ＰＤにおけるインピーダンスを決定することと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、前記データワイヤペアおよび前記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
前記ＯＵＴ１に信号を印加して、前記データワイヤペアに結合された前記ＰＤがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
前記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、前記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記処理回路網は、前記ＰＤが前記データワイヤペアと前記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチをオンにするように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記処理回路網は、電流感知方法を実行するように構成されており、該方法は、
前記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも前記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記ＰｏＥ電圧を少なくとも前記データワイヤペアに結合させる変圧器をさらに含み、前記ＰｏＥ電圧は、前記第１のスイッチがオンにされるときに、該変圧器の中央タップに結合される、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システムに用いられるパワーソーシング機器（ＰＳＥ）コントローラであって、該コントローラは、
データワイヤペアに結合されている第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
予備ワイヤペアに結合されている第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる第１のスイッチに第１の制御電圧を供給するように構成された第１のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる第２のスイッチに第２の制御電圧を供給するように構成された第２のスイッチ制御ポートと、
方法を実行するために構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、コントローラ。

【請求項8】

前記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
第１の電流を前記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を前記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）におけるインピーダンスを決定することであって、該インピーダンスは、該ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示す、ことと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、該データワイヤペアおよび前記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、請求項７に記載のコントローラ。

【請求項9】

前記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
前記ＯＵＴ１に信号を印加して、少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）がＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
前記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、前記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、請求項７に記載のコントローラ。

【請求項10】

前記処理回路網は、少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）が該データワイヤペアと前記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチをオンにするように構成されている、請求項７に記載のコントローラ。

【請求項11】

前記処理回路網は、電流感知方法を実行するように構成されており、該方法は、
前記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも前記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、請求項７に記載のコントローラ。

【請求項12】

パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システム内において接続されたパワーソーシング機器（ＰＳＥ）コントローラによって実行される方法であって、該ＰＳＥコントローラは、
データワイヤペアに結合されている第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
予備ワイヤペアに結合されている第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる第１のスイッチに第１の制御電圧を供給する第１のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる第２のスイッチに第２の制御電圧を供給する第２のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１、該ＯＵＴ２、該第１のスイッチ制御ポート、および該第２のスイッチ制御ポートにおいて信号を制御するように構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、方法。

【請求項13】

検出方法を実行することをさらに含み、該方法は、
第１の電流を前記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を前記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）におけるインピーダンスが、該ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示すことを決定することと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、該データワイヤペアおよび前記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

検出方法を実行することをさらに含み、該方法は、
前記ＯＵＴ１に信号を印加して、少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）がＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
前記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、前記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

少なくとも前記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）が該データワイヤペアと前記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチをオンにすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

電流感知方法をさらに含み、該方法は、
前記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも前記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

変圧器は、前記ＰｏＥ電圧を少なくとも前記データワイヤペアに結合させ、前記ＰｏＥ電圧は、前記第１のスイッチがオンにされるときに、該変圧器の中央タップに結合される、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願への相互参照）
本出願は、Ｊｅｆｆｒｅｙ Ｌｙｎｎ Ｈｅａｔｈ等による、２０１３年６月１８日に出願された米国仮出願第６１／８３６，３９９号に基づいており、上記米国仮出願の優先権を主張する。上記文献は、参照することによって本明細書において援用される。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）システムに関し、ＰｏＥシステムにおいて、電力は、ねじれたデータワイヤペアおよびねじれた予備ワイヤペアにわたって伝送される。

【背景技術】

【0003】

（背景）
データラインにわたって電力リモート機器に電力を伝送することが知られている。パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）は、そのようなシステムの一例である。ＰｏＥにおいて、制限された電力は、イーサネット（登録商標）スイッチからイーサネット（登録商標）接続の機器（例えば、ＶｏＩＰ電話、ＷＬＡＮ送信器、防犯カメラ等）に伝送される。一般的に、スイッチからのＤＣ電力は、標準ＣＡＴ−５配線内の２組のねじれたペアワイヤにわたって伝送される。ＤＣ共通モード電圧がデータに影響を与えないので、同じの２組のねじれたペアワイヤはまた、差分データ信号を伝送し得る。このように、「電力デバイス」（ＰＤ）に外部電源を提供するニーズが省略されることができる。ＰｏＥに対する標準は、ＩＥＥＥ ８０２．３で設定され、それが参照することによって本明細書において援用される。

【0004】

イーサネット（登録商標）標準は、データペアとして指定された第１および第２のペアのねじれたワイヤと、予備ペアとして指定された第３および第４のペアのねじれたワイヤとが存在することを特定する。予備ペアは、２５．５ＷのＩＥＥＥ電力制限以上を要求しないＰＤに対して、一般的に使用されない。「パワーソーシング（ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｉｎｇ）機器」（ＰＳＥ）は、データラインにわたってＰＤに電力を供給する任意のイーサネット（登録商標）デバイスであり得る。ＰＳＥとＰＤとは、一般的に、標準イーサネット（登録商標）８ピン（４つのねじれたペア）コネクタで終端にされる標準ＣＡＴ−５ケーブルを介して接続される。

【0005】

しかしながら、２５．５Ｗ ＩＥＥＥ制限以上を要求するＰＤが存在することが知られている。ＣＡＴ−５ケーブルに沿うＰｏＥ電力損失を最小にするために、ＰＳＥ終端とＰＤ終端との両方でデータおよび予備ペアを並列に接続してケーブル内の抵抗損失を低減させることが知られている。これは、図１に示されている。

【0006】

図１は、ＰｏＥを用いるイーサネット（登録商標）システムを示し、ＣＡＴ−５ケーブル内のデータペア１２および１３は、ＰＳＥ１８内の予備ペア１４および１５にハードワイヤで接続されて、２つの経路に沿って並列でＰｏＥ電流を伝導する。これは、現在、ＰｏＥに対するＩＥＥＥ標準を無視するが、様々なユーザによって行われる。用語「ＰｏＥ」が、ときどき、ＩＥＥＥ標準に従ってシステムを識別するために使用されるので、図１のシステムは、「＞２５．５Ｗ ＰｏＥ」と呼ばれ得る。このペアは、ＰＤ２２内のダイオードブリッジ２０および２１のそれぞれに適用されて、ＰＤコントローラ２４のグラウンドおよび−ＶＩＮ端子で電流を結合する。ＰｏＥ供給電圧が−５５Ｖとして示されるが、供給電圧は、システムに依存して他の電圧であり得る。ペアの各組が、最大２５．５Ｗまでの電力を輸送するように保証されるので、ペアの組み合わせは、ＰＤ２２がより高い電力を要求し、かつ、ＩＲ降下を低減させる場合、より高い電圧を安全に輸送し得る。

【0007】

ＰＳＥ１８は、一般的に、メイン電圧（１２０ＶＡＣ）によって電力供給され、外部電圧コンバータか、または内部電圧コンバータを使用して４４〜５７ボルトの間の電圧を生成する。ＰｏＥ標準は、ＰｏＥがＰＤにおいて最小３７ボルトを供給することを要求する。ケーブルに沿う電圧降下は、距離と共に増大する。

【0008】

使用中の全てのペアは、変圧器（例えば、変圧器２３および２５）によって、ＰＤ２２において終端にされる。ねじれたペア１３および１５が４４ボルトを提供し、かつ、ねじれたペア１２および１４がグラウンドに接続されることが仮定される。接続は、ＰＤコントローラ２４におおよそ４４ボルトを提供するように、変圧器の中央タップになされる。ＤＣ電圧が共通モードであるので、ＤＣ電圧は、差分データに影響を与えない。

【0009】

４４ボルトは、電圧をＰＤ負荷によって要求される任意の電圧またはいくつかの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２６に印加される。負荷（例えば、防犯カメラ）は、コンバータ２６によって電力供給され、ねじれたワイヤペアを介してＰＳＥ１８および任意の他の機器と通信し得る。

【0010】

ＩＥＥＥ標準は、ＰｏＥ電力供給のデバイスの存在を検出するために、およびＰＳＥ１８がＰＤ２２へ全電力を利用可能にする前にＰＳＥ１８およびＰＤ２２の関連の特徴を伝達するために、ＰＳＥ１８とＰＤ２２との間においてある低電流ハンドシェーキング手順を必要とする。

【0011】

以下は、ＰＳＥ１８とＰＤ２２の間の標準ハンドシェーキングプロトコールの簡単化された要約である。

【0012】

ＰｏＥイネーブルのイーサネット（登録商標）ケーブルがＰＤ２２内に差し込まれると、ＰＳＥコントローラ２７は、ＰｏＥ適合可能であるかを決定するようにＰＤ２２に問い合わせる。この期間は、検出の段階と呼ばれる。検出の段階の間、ＰＳＥコントローラ２７は、ねじれたワイヤペア１２および１３を介して固定の間隔の間に第１の電圧制限の電流をＰＤ２２に印加し、そして固定の間隔の間に第２の電圧制限の電流を印加し、その間に、生じる電圧を検出することによってＰＤ２２（約２５Ｋオーム）の特徴的インピーダンスを求める。正確なインピーダンスが検出されない場合、ＰＳＥ１８は、負荷がＰｏＥ適合可能ではないと仮定し、ＰｏＥ能力を使用しない。そしてシステムは、標準イーサネット（登録商標）接続として動作する。

【0013】

シグネチャインピーダンスが検出される場合、ＰＳＥコントローラ２７は、オプションの分類の段階に移動する。ＰＳＥコントローラ２７は、ＰＤ２２への電圧を上昇させる。ＰＳＥコントローラ２７は、（タイプ１のＰＳＥであると示す）１つのパルスか、または（タイプ２のＰＳＥであると示す）２つのパルスを生成する。ＰＤ２２は、ある電流レベルを有する分類パルスに応答して、ＰＤ２２がタイプ１またはタイプ２であるかを識別する。タイプ１のＰＤは、１３Ｗ未満を要求する。タイプ２のＰＤは、最大２５．５Ｗの最大値までを要求する。これらのタイプ内の様々なクラス（例えば、５つのクラス）も識別され得、各クラスが、最大平均電流レベルおよび最大瞬間電流レベルに関連付けられる。図１に示されるように、ＰＤコントローラ２４のＲＣＬＡＳＳピンに接続された分類抵抗器が使用され得る。そして、ＰＳＥコントローラ２７は、この電力デマンド情報を使用して、それが要求された電力をＰＤ２２に供給し得るかを決定し得、ＰＤ２２は、この情報を使用して、それがＰＳＥ１８と共に完全に動作し得るかを決定する。検出および分類の段階（例えば、５００ｍｓ）に対する最大の時間ウィンドウが存在する。

【0014】

より高い電力の機器のために、高い電力クラスが指定され、高い電力クラスは、ＰＳＥ１８が２５．５Ｗ以上をＰＤ２２に提供することを可能にする。このような高い電力クラスに伴い、データペアと予備ペアとを一緒に結び付けて電流を共有することが望ましい。

【0015】

他のタイプの検出および分類ルーチンおよび標準が、今後には実装され得る。

【0016】

検出および分類の段階の完了の際に、ＰＳＥコントローラ２７は、ＰｏＥ出力電圧を４２Ｖ以上に上昇させ、ＦＥＴ３０は、ＰＤ２２に全ＰｏＥ電圧を直接に接続するように閉じられる。下電圧（ｕｎｄｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ）ロックアウト（ＵＶＬＯ）閾値がＰＤ２２において検出されると、内部ＦＥＴは、オンにされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２６をイネーブルする「Ｐｏｗｅｒ Ｇｏｏｄ」信号を生成する。ここで、ＰＤ２２は、通常に動作し始め、ＰＤ２２は、入力電圧が要求されたレベル以上を維持する限り、通常に動作し続ける。

【0017】

低値感知抵抗器３２は、電流経路と直列で接続され、その電圧降下が、ＰＳＥコントローラ２７によって検出される。ＰＳＥコントローラ２７は、感知された信号を使用して、１）ＰＤ２２が切断されたかを検出し、２）報告目的のために、感知抵抗器を通る実際の電流を検出し、３）報告目的のために、過電流状態を検出し、４）ＰＤ２２が、ＦＥＴ３０を通る電流を制限するハードストップ電流制限に到達したかを検出する。電流フラグは、ＰＤ２２の分類に依存する。ＰＤ２２に電力を停止させることが要求される場合、ＰＳＥコントローラ２７は、ＦＥＴ３０をオフにする。

【0018】

データは、従来の手段（例えば、データペア変圧器および予備ペア変圧器の差分端子に他のデバイスのトランシーバを接続すること）を用いてデータペアおよび予備ペアにわたって伝送され得る。

【0019】

ＰＳＥ１８の設計者が、どうのデバイスがＰＳＥ１８に接続されているかを制御しなくもよいので、ＰＳＥ１８は、ユーザによって正確に使用されず、結果として機器への損傷を引き起こし得る。図２は、機器への損傷を引き起こし得る１つの可能な構成を例示する。

【0020】

図２において、ユーザは、図３に示されるように、Ｙケーブル３６の１つの端３４をＰＳＥ１８の８ピンＣＡＴ−５ソケットに接続するように決定した。Ｙケーブル３６のもう一方の端は、データペア端３８と予備ペア端３９とに分割する。端３９は、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）４２に接続されるように示され、ＮＩＣ４２が、例のために任意に選択されたデバイスである。ＮＩＣ４２は、ＰｏＥを使用ように構成されていない。しかしながら、ＰＤ２２は、ＰＳＥ１８が４４ボルトをデータペアおよびお予備ペアに提供するべきである検出および分類の段階の間に、ＰＳＥ１８に示される。従って、ＮＩＣ４２は、損傷となり得、および／または、システムは、フラグが上昇されるので、停止する。

【0021】

このような問題は、ＰＤ２２およびＮＩＣ４２（または任意の他の機器）に別個のＰＳＥおよびＣＡＴ−５ケーブルを提供し、それにより、独立的な検出および分類ルーチンが各デバイス上に実行され得るようにすることにより回避され得るが、その構成は、システムに対するコストおよび大きさを付加させる。

【0022】

ＰｏＥシステムにおいて単一のＰＳＥコントローラが必要であり、単一のＰＳＥコントローラは、１）データペアと予備ペアとの両方に同一の電力を供給すること、または、２）データペアのみに電力を供給すること、または、３）いずれのペアにＰｏＥを提供せず、ＰＳＥコントローラが、データペアかまたは予備ペアに接続された非ＰｏＥ適合可能なデバイスに供給されるＰｏＥ電圧がないことを確実にすることのうちのいずれかを行い得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0023】

（要約）
ＰＳＥコントローラは、２つの独立的に制御可能な出力ポートを有するように説明され、共通のグラウンドを伴い、第１の出力ポート（ＯＵＴ１）がデータペアに接続され、第２の出力ポート（ＯＵＴ２）が予備ペアに接続される。第１のＦＥＴは、検出および分類の段階の後に、通常の動作中、全ＰｏＥ電圧をデータペアに選択的に接続する。検出および分類の段階の前に、ＰＳＥコントローラは、第２のＦＥＴ（または他のタイプのスイッチ）を制御して、データペアを予備ペアから隔離し、また、ＯＵＴ１をＯＵＴ２から隔離する。次に、ＰＳＥコントローラは、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２を用いて、データペアおよび予備ペアにわたって検出および分類を独立的および／または同時に実行することが可能である。

【0024】

検出および分類の段階の結果が、ＰｏＥがデータペアのみに供給されるべきであり、予備ペアに供給されるべきではないことを示す場合、第２のＦＥＴがオフのままであり、従ってデータペアは、予備ペアから隔離されたままであり、ＰｏＥ電圧は、データペアのみに供給される。ペアの両方は、なお、従来の手段を介してデータを伝送／受信し得る。

【0025】

検出および分類の段階が、単一のＰＤがデータペアと予備ペアとの両方に接続され、かつ、ＰＤが（＞２５．５Ｗを要求する）高い電力ＰＤとして分類されることを明かす場合、第２のＦＥＴは、オンにされて、データペアを予備ペアに接続し、ＰｏＥ電圧は、両組のペアに印加されて、従って電力は、抵抗損失を低減させるために、２組のペアによって同等に共有される。

【0026】

ＰｏＥに対する現在のＩＥＥＥ標準は、データペアおよび予備ペアが、２組のペアを通してＰｏＥを供給するために一緒に短絡されることを除外するが、本発明は、２組のペアを通してＰｏＥ電圧を供給するために、第２のＦＥＴによってデータペアおよび予備ペアが一緒に短絡されることを可能にする。ＰｏＥに対するＩＥＥＥ標準は、このようなシナリオを含むように将来に変更され得る。

【0027】

検出および分類の段階が、単一のＰＤがデータペアと予備ペアとの両方に接続され、かつ、ＰＤが（＜２５．５Ｗを要求する）標準電力ＰＤとして分類されることを明かす場合、第２のＦＥＴは、オンにされて、データペアを予備ペアに接続し得、従って電力は、２組のペアによって同等に共有される。しかしながら、ＩＥＥＥ標準が満たされるように要求される場合、第２のＦＥＴがオフのままでなければならない。

【0028】

検出および分類の段階が、ＰｏＥ要件がデータペアおよび予備ペアに接続された異なるＰＤに対して同じであることを明かす場合、または、ＰＤが互換性クラスを有する場合、第２のＦＥＴは、現在のＩＥＥＥ標準に違反してオンにされ得、ＰｏＥ電圧がデータペアおよび予備ペアに提供されることを可能にする。しかしながら、ＩＥＥＥ標準が満たされるべきである場合、第２のＦＥＴは、オフのままでなければならず、従って、予備ペアに接続されたＰＤは、ＰｏＥを受け取らない。

【0029】

検出および分類の段階が、少なくともデータペアがＰｏＥを提供されるべきであることを示した後に、全ＰｏＥ電力は、ＰＳＥコントローラが、データペアを（例えば、５５ボルトを提供する）ＰｏＥ電源に接続する第１のＦＥＴを閉じることによって供給される。従ってＰＳＥコントローラは、ＰＳＥ電源が全電力をデータペアに供給するときに迂回され、（またもＰＳＥコントローラによって制御される）第２のＦＥＴは、予備ペアがデータペアに接続されるべきであるかを決定する。

【0030】

全ての場合において、検出および分類の段階の間に、デバイスがＰｏＥ適合可能であるように検出されない限り、電力は、データペアか、または予備ペアに接続された任意のデバイスに供給されない。

【0031】

ペアにわたってＰＤに２つの電圧を供給して、生じる電流を測定することによって特徴的インピーダンス（２５Ｋオーム）を検出する従来の技術に代わって、検出は、１組のペアに既知の第１の低電流を供給し、生じる電圧を検出し、そして電流を既知の第２の電流に変更し、デルタ電圧を検出することによって実行される。２点固定電流法は、ＰＤシグネチャ抵抗が、ＰＤ内の任意の静的ダイオード電圧降下から隔離されることを可能にする。

【0032】

この検出方法のバリエーションは、単一のＰＤがデータペアと予備ペアとの両方に接続される場合を同時に検出するように使用され得る。第２のＦＥＴがオフである間に、ＰＳＥコントローラは、既知の第１の電流を（ＯＵＴ１を介して）データペアに供給し、かつ生じる電圧を測定する。第１の電流がデータペアに印加されている間に、既知の第２の電流が（ＯＵＴ２を介して）予備ペアに供給され、生じる電圧が検出される。データペアおよび予備ペアがＰＤにおいて接続される場合、データペアおよび予備ペアに供給される電流の合計は、ＰＤ内の任意の２５Ｋオーム抵抗器を通して流れる。２つの電流レベルにおける２つの電圧の検出が、２５Ｋオーム抵抗器が存在することを示す場合、それは、データペアおよび予備ペアに結合された１つのＰＤのみが存在し、かつＰｏＥ適合可能であることを示す。この分類の段階は、次に単一ＰＤに対して実行される。

【0033】

以上の検出技術が、データペアおよび予備ペアが同じＰＤに接続されていないことを示す場合、全検出および分類ルーチンは、（ＯＵＴ１を介して）データペアおよび（ＯＵＴ２を介して）予備ペアに対して独立して実行される。

【0034】

ＰＳＥコントローラが検出、分類、および第１のＦＥＴおよび第２のＦＥＴを開閉する機能を実行すること以外、ＰＳＥコントローラは、低値感知抵抗器を横断する電圧を検出することによってＰＤ内への電流も検出する。次に、ＰＳＥコントローラは、電流を報告し、ＰＤの切断を検出し、過電流を検出し、および第１のＦＥＴの電導性を制御することによって最大電流を制限する機能を実行する。

【0035】

差分デジタルデータは、従来の手段（例えば、データペアおよび予備ペアに対する変圧器の差分端子にデータ関連のデバイスのトランシーバを接続すること）を用いてデータペアおよび予備ペアにわたって伝送され得る。このようなデータ通信方法および構造は、本発明から影響を受けされず、単にＰｏＥに関連することに過ぎない。

【0036】

様々な他の実施形態が説明される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システムであって、該システムは、
イーサネットシステムの中で、１組のデータワイヤペアと１組の予備ワイヤペアとに選択的に接続可能なパワーソーシング機器（ＰＳＥ）であって、該ＰＳＥは、少なくとも該データワイヤペアにわたってＰｏＥ電圧を提供する、ＰＳＥと、
該ＰｏＥ電圧を受け取るために、少なくとも該データワイヤペアによって該ＰＳＥに接続された電力デバイス（ＰＤ）と、
該ＰＳＥの一部分としてのＰＳＥコントローラと
を含み、
該ＰＳＥコントローラは、
第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
第１のスイッチに結合された第１のスイッチ制御ポートであって、該第１のスイッチは、該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる、第１のスイッチ制御ポートと、
第２のスイッチに結合された第２のスイッチ制御ポートであって、該第２のスイッチは、該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる、第２のスイッチ制御ポートと、
方法を実行するために構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、システム。
（項目２）
上記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
第１の電流を上記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を上記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
上記ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示す、該ＰＤにおけるインピーダンスを決定することと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、上記データワイヤペアおよび上記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、上記項目に記載のシステム。
（項目３）
上記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
上記ＯＵＴ１に信号を印加して、上記データワイヤペアに結合された上記ＰＤがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
上記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、上記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目４）
上記処理回路網は、上記ＰＤが上記データワイヤペアと上記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、上記第１のスイッチおよび上記第２のスイッチをオンにするように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目５）
上記処理回路網は、電流感知方法を実行するように構成されており、該方法は、
上記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも上記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目６）
上記ＰｏＥ電圧を少なくとも上記データワイヤペアに結合させる変圧器をさらに含み、上記ＰｏＥ電圧は、上記第１のスイッチがオンにされるときに、該変圧器の中央タップに結合される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
（項目７）
パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システムに用いられるパワーソーシング機器（ＰＳＥ）コントローラであって、該コントローラは、
データワイヤペアに結合されている第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
予備ワイヤペアに結合されている第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる第１のスイッチに第１の制御電圧を供給するように構成された第１のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる第２のスイッチに第２の制御電圧を供給するように構成された第２のスイッチ制御ポートと、
方法を実行するために構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、コントローラ。
（項目８）
上記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
第１の電流を上記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を上記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）におけるインピーダンスを決定することであって、該インピーダンスは、該ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示す、ことと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、該データワイヤペアおよび上記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、上記項目のいずれかに記載のコントローラ。
（項目９）
上記処理回路網は、検出方法を実行するように構成されており、該方法は、
上記ＯＵＴ１に信号を印加して、少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）がＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
上記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、上記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、上記項目のいずれかに記載のコントローラ。
（項目１０）
上記処理回路網は、少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）が該データワイヤペアと上記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、上記第１のスイッチおよび上記第２のスイッチをオンにするように構成されている、上記項目のいずれかに記載のコントローラ。
（項目１１）
上記処理回路網は、電流感知方法を実行するように構成されており、該方法は、
上記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも上記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、上記項目のいずれかに記載のコントローラ。
（項目１２）
パワーオーバーイーサネット（ＰｏＥ）システム内において接続されたパワーソーシング機器（ＰＳＥ）コントローラによって実行される方法であって、該ＰＳＥコントローラは、
データワイヤペアに結合されている第１の出力ポート（ＯＵＴ１）と、
予備ワイヤペアに結合されている第２の出力ポート（ＯＵＴ２）と、
ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアに選択的に結合させる第１のスイッチに第１の制御電圧を供給する第１のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１を該ＯＵＴ２に選択的に結合させる第２のスイッチに第２の制御電圧を供給する第２のスイッチ制御ポートと、
該ＯＵＴ１、該ＯＵＴ２、該第１のスイッチ制御ポート、および該第２のスイッチ制御ポートにおいて信号を制御するように構成された処理回路網と
を含み、
該方法は、
該ＯＵＴ１および該ＯＵＴ２を介して実行される検出および分類ルーチンの間に、該第１のスイッチおよび該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該検出および分類ルーチンを実行して、該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアのみに印加されるべきであるか、または、該データワイヤペアおよび該予備ワイヤペアのいずれにも印加されるべきではないかを決定することと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアのみに提供されるべきであると決定される場合、該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアのみに供給する間に、該第２のスイッチをオフのままにすることと、
該ＰｏＥ電圧が該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に提供されるべきであると決定される場合、該第２のスイッチおよび該第１のスイッチをオンにして該ＰｏＥ電圧を該データワイヤペアと該予備ワイヤペアとの両方に供給することと
を含む、方法。
（項目１３）
検出方法を実行することをさらに含み、該方法は、
第１の電流を上記ＯＵＴ１に印加して、生じる第１の電圧を測定することと、
第２の電流を上記ＯＵＴ２に印加して、生じる第２の電圧を測定することと、
少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）におけるインピーダンスが、該ＰＤがＰｏＥ適合可能であることを示すことを決定することと、
該第２の電流が該第１の電流に加えられることを検出して、該データワイヤペアおよび上記予備ワイヤペアが同じＰＤに接続されることを決定することと
を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１４）
検出方法を実行することをさらに含み、該方法は、
上記ＯＵＴ１に信号を印加して、少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）がＰｏＥ適合可能であるかを決定することと、
上記ＯＵＴ２に別の信号を印加して、上記予備ワイヤペアに結合されたデバイスがＰｏＥ適合可能であるかを決定することと
を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
少なくとも上記データワイヤペアに接続された電力デバイス（ＰＤ）が該データワイヤペアと上記予備ワイヤペアとの両方に結合され、特定の電力レベルを要求することが決定された後に、上記第１のスイッチおよび上記第２のスイッチをオンにすることをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１６）
電流感知方法をさらに含み、該方法は、
上記第１のスイッチがオンにされて電流を少なくとも上記データワイヤペアに伝導した後に、該第１のスイッチを通して流れる電流を検出することと、
該電流があるレベルを超えることを防ぐように該第１のスイッチを制御することと
を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１７）
変圧器は、上記ＰｏＥ電圧を少なくとも上記データワイヤペアに結合させ、上記ＰｏＥ電圧は、上記第１のスイッチがオンにされるときに、該変圧器の中央タップに結合される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（摘要）
パワーソーシング機器（ＰＳＥ）は、データワイヤにわたって電力デバイス（ＰＤ）にＰｏＥ供給電圧を提供する。ＰＳＥコントローラは、ＰｏＥ電圧をデータワイヤペアに結合させる第１のＦＥＴを制御し、データワイヤペアを予備ワイヤペアに結合させる第２のＦＥＴを制御する。電力を供給する際に、ＰＳＥコントローラは、２つのＦＥＴを開かれるままにして、データペアおよび予備ペアに接続された任意のデバイス上に検出ルーチンを実行する。ＰｏＥ適合可能なＰＤが、データペアに結合されるように検出される場合、第１のスイッチが閉じられる。ＰｏＥ電圧がまた予備ペアに結合されるべきであると決定される場合、第２のＦＥＴも閉じられる。方法は、予備ペアに接続されたデバイスがＰｏＥ適合可能ではないときに、ＰｏＥ電圧が予備ペアに印加されることを防ぎ、ＩＥＥＥ ＰｏＥ ＰＤに後方へのコンプライアンスを維持する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】図１は、ＰｏＥ電圧をＰＤに供給し、一般的に２５．５Ｗより大きい電圧をＰＤに供給するための一緒にハードワイヤされたデータペアおよび予備ペアを用いる非慣習的な先行技術ＰｏＥイネーブルのイーサネット（登録商標）システムを例示する。

【図2】図２は、図１のシステムを例示し、このシステムにおいて、ユーザがＹケーブルを使用して非ＰｏＥ電力デバイスを予備ペアに間違って接続し、その一方、ＰｏＥ電力デバイスがデータペアに接続されて、結果として非ＰｏＥ電力デバイスに損傷を与える可能性を引き起こす。

【図3】図３は、データペアと予備ペアとを分割するための、イーサネット（登録商標）の従来のＹケーブルを例示する。

【図4】図４は、本発明のＰＳＥコントローラと、ＰｏＥシステム内のその接続との１つの実施形態を例示する。

【図5】図５は、図４のＰＳＥコントローラの動作中、いくつかの可能なシナリオを例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0038】

同じまたは同等の構成要素は、同じ数値でラベルを付けられている。

【0039】

図４のＰＳＥ４８内に示された回路は、ＰｏＥイネーブルイーサネット（登録商標）システムの関連局面を示し、電力が、ねじれたワイヤデータペアおよび予備ペアにわたってＰＤに供給され得る。本発明に関連しないこのようなイーサネット（登録商標）システムの局面（例えば、ＣＡＴ−５ケーブルにわたって動作データをＰＤに通信するデバイス）は、従来通りであり得るので示されていない。電力を供給された後に差分デジタルデータを通信するために、データペアおよび予備ペアにそれらの変圧器を介して接続され得る一般的デバイスは、ＰＤの動作を制御し得るプロセッサである。データペアおよび予備ペアのための変圧器は、様々な他のデバイスに接続されたデータバスに接続され得る。

【0040】

図４において、データペア１２および１３と、予備ペア１４および１５とは、図１および２に示されたデバイスを含む任意のデバイスに接続され得る。図４のＰＳＥコントローラ５０は、追加の特徴を有し、その追加の特徴は、任意のタイプのデバイスがデータペアおよび予備ペアに接続されることを可能にし、その一方で、データペアおよび予備ペアのうちの１つまたは両方にＰｏＥ電圧を選択的に印加してデバイスへの損傷を回避する。

【0041】

最初に電圧がＰＳＥコントローラ５０に印加されると、ＰＳＥコントローラ５０のＶＥＥピンおよびグラウンドピンに結合された電源によって、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２は、それらのオフ状態にある。ＰＳＥコントローラ５０内のデジタル回路網のためのグラウンド端子ＤＧＮＤ、および、アナログ回路網に対する共用のグラウンド端子ＡＧＮＤが存在する。

【0042】

従来の変圧器５２〜５５は、（例えば、ＰＤ（または他のデバイス）が完全に電力を供給された後に）動作中のデータ通信のために、データペア１２および１３と、予備ペア１４および１５とをバス（示されていない）に結合する。ＰＳＥ４８は、ソケット内に差し込む端子を有するカードを含み得、変圧器リードは、ソケットを介してバスに接続する。ソケットも、−５５ボルトおよびグラウンドを提供し得、ＰｏＥ電源もＰＳＥ４８の一部分を考えられる。

【0043】

ＰＳＥコントローラ５０が電力供給する際に、−５５ボルトが供給されると、ルーチンは、ＰＳＥコントローラ５０の内部のプロセッサによって実行される。処理ハードウェアは、従来通りであり、図２の先行技術のＰＳＥコントローラに類似し得る。しかしながら、ルーチンは、本明細書に記載される追加された特徴を含む。ルーチンは、メモリ内に格納され、または論理回路（例えば、状態機器）内にハードワイヤされ得る。

【0044】

提供された例において、以下の検出技術が使用される。ペアにわたって２つの電圧をＰＤに供給して、生じる電流を測定することによって特徴的インピーダンス（２５Ｋオーム）を検出することに代わって、検出は、１組のペアに既知の第１の低電流を供給し、生じる電圧を検出し、そして電流を既知の第２の電流に変更し、デルタ電圧を検出することによって実行される。デルタ電流も既知であるので、抵抗は、オーム法則によって決定される。２点固定電流法は、ＰＤシグネチャ抵抗が、ＰＤ内の任意の静的ダイオード電圧降下から隔離されることを可能にする。

【0045】

図５のフローチャートに示されるように、ステップ５８において、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２は、最初に開けられることにより、ＰＳＥコントローラ５０が電力供給された後にデータペアおよび予備ペアに印加される電力が存在しない。ＦＥＴは、ＧＡＴＥ１およびＧＡＴＥ２のピンに印加される信号によって制御される。一実施形態において、ＧＡＴＥ１は、ＰＳＥコントローラ５０のホットスワッピングのために構成され、その一方で、ＧＡＴＥ２は、ホットスワッピングのために構成されない。

【0046】

ステップ５９において、検出テストが実行され、検出テストは、同時にＰＤ内に２５Ｋオーム抵抗器の存在を検出し、（図１に示されるように）単一ＰＤが、ＰｏＥのためのデータペアおよび予備ペアに接続されているか決定する。ＦＥＴ２がオフである間に、ＰＳＥコントローラ５０は、既知の第１の電流を（ＯＵＴ１を介して）データペアに供給し、かつ生じる電圧を測定する。第１の電流がデータペアに印加されている間に、既知の第２の電流が（ＯＵＴ２を介して）予備ペアに供給され、生じる電圧が検出される。データペアおよび予備ペアがＰＤにおいて接続される場合、予備ペアに供給される電流は、データペアに供給される電流に加えて、ＯＵＴ２に測定される電圧に影響を与える。データペアおよび予備ペアに供給される電流の合計は、ＰＤ内の任意の２５Ｋオーム抵抗器を通して流れ、ＰｏＥ適合可能であることを示すように使用される。２つの電流レベルにおけるＯＵＴ１およびＯＵＴ２での２つの電圧の検出が、２５Ｋオーム抵抗器が存在することを示す場合（オーム法則を用いる）、それは、データペアおよび予備ペアに結合された１つのＰＤのみが存在し、かつＰｏＥ適合可能であることを示す。この分類の段階は、次に単一ＰＤに対して実行される。

【0047】

分類ルーチンは、低電力で（様々な信号に対してＰＤの応答を検出することによって）実行されて、例えば、５つのクラスのうちのどれにＰＤが当てはまるかを決定する。クラスは、概して、ＰＤの電力ニーズに関し、ＰＤが、２５．５Ｗの従来の最大電力よりも大きい電力を要求するかを含む。分類ルーチンは、ＩＥＥＥ標準によって特定され得る。

【0048】

以上の検出技術が、データペアおよび予備ペアが同じＰＤに接続されていないことを示す場合（ステップ６０）、全検出および分類ルーチンは、（ＯＵＴ１を介して）データペアおよび（ＯＵＴ２を介して）予備ペアに対して独立して実行される（ステップ６１およびステップ６２）。

【0049】

一実施形態において、ステップ６１および６２の検出および分類は、データペアおよび予備ペアに対して同時に、独立して実行され得、または連続して実行され得る。検出および分類ルーチンは、図１に対して説明されるものと同じであり得る。検出および分類に対するＩＥＥＥ ＰｏＥ標準は、参照することによって本明細書において援用される。

【0050】

ステップ６２（またはステップ６０）の後に、ここでＰＳＥコントローラ５０は、データペアおよび予備ペアが、（例えば、図１のように）同じＰｏＥ適合可能なＰＤに接続されるか、または、データペアおよび予備ペアが、１つまたは両方がＰｏＥ適合可能であり得る異なるデバイスに接続されるか、またはペアのいずれもＰｏＥ適合可能なデバイスに接続されていないかを分かる。

【0051】

様々なシナリオがここで議論される。

【0052】

ステップ６６において、検出および分類は、データペアと予備ペアとの両方が、同じＰｏＥ適合可能なＰＤに結合されることを示す場合、ＰＤが（＞２５．５Ｗを要求する）高い電力ＰＤであるか否かにかかわらず、ＰＳＥコントローラ５０は、ＦＥＴ２をオンにし、データペアを予備ペアに効率的に短絡させる（グラウンドが常に接続される）。これは、ケーブル内の抵抗損失を低下させる。次に、ＰＳＥコントローラ５０は、ＦＥＴ１をオンにし、低値感知抵抗器Ｒｓｅｎｓｅを介して−５５ボルトの全ＰｏＥ電圧をデータペアおよび予備ペアに結合する。ＦＥＴが示されたが、任意のトランジスタまたは他のタイプのスイッチが使用され得る。ここで、ＰＤは、完全にＰＳＥ４８によって電力供給される。しかしながら、現在、ＩＥＥＥ標準は、ＰｏＥのためにデータペアおよび予備ペアが短絡されることを禁止し、従って、代替的に、ＦＥＴ２は、オフのままにされ、ＩＥＥＥ標準を満たすことが可能である。ＰＤが、分類中にＰＤが２５．５Ｗより大きい電力を要求することを示す場合、高い電力がデータペアおよび予備ペアによって共有されてＩＲ降下を低減させるようにＦＥＴ２がオンにされるべきである。データペアおよび予備ペアによって電力を共有することは、高い電力の適用に対して安全性も増大させる。

【0053】

ステップ６８および６６において、たとえステップ６１および６２における検出および分類の段階が、異なるＰＤがデータペアおよび予備ペアに接続されるが、分類が同一または適合可能であることを示す場合、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２は、オンにされて全ＰｏＥ電圧をデータペアと予備ペアとの両方に印加する。しかしながら、前述のように、ＩＥＥＥ標準は、現在、ＰｏＥのためにデータペアおよび予備ペアが短絡されることを禁止し、従って、代替的に、ＦＥＴ２は、オフのままにされ、ＩＥＥＥ標準を満たすことが可能である。

【0054】

ＰＳＥコントローラ５０は、従来のハードウェアおよびルーチンを含み得、ハードウェアおよびルーチンは、Ｒｓｅｎｓｅを通る電流を監視し、ＦＥＴ１を制御して電流を制限し、または電源からＰＤを切断する。一実施形態において、ＰＳＥコントローラ５０は、ＶＥＥピンとＳＥＮＳＥ１ピンとの間の電圧差を感知し、オーム法則によってＲｓｅｎｓｅを通る電流を決定する。ＰＳＥコントローラ５０は、感知信号を使用して、１）ＰＤが切断にされたかを検出し、２）報告目的のために、Ｒｓｅｎｓｅを通る実際の電流を検出し、３）報告目的のために、過電流状態を検出し、４）ＰＤが、ＦＥＴ１の電導性を制御することによって電流を制限するハードストップ電流制限に到達したかを検出する。ＰＤが切断されたことを示す、流れている電流が存在しない場合、ＦＥＴ１がオフにされる。電流フラグは、ＰＤの分類に依存する。

【0055】

ステップ７２および７４において、検出および分類の段階は、データペアに接続されたデバイスのみがＰｏＥ適合可能であることを示す場合（例えば、図２に示されるように）、ＰＳＥコントローラ５０は、ＦＥＴ２をオフのままにし、ＦＥＴ１をオンにしデータペアのみにＰｏＥ電圧を印加する。従って、非ＰＳＥ適合可能なデバイスに与えられる損傷が存在しない。

【0056】

ステップ７６および７８において、検出および分類の段階は、データペアおよび予備ペアに接続されたデバイスのいずれもＰｏＥ適合可能ではないことを示す場合、ＰＳＥコントローラ５０は、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２をオフのままにし、データペアおよび予備ペアに供給されるＰｏＥ電圧が存在しない。

【0057】

ＦＥＴ２の選択的制御は、ＩＥＥＥ ＰｏＥ ＰＤに後方へのコンプライアンスを維持する。

【0058】

予備ペアに接続されたデバイスのみがＰｏＥ適合可能である場合において、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２がオフのままであり、いずれのデバイスもＰｏＥ電圧を受け取らない。なぜなら、図４の実施形態において、予備ペアは、データペアがＰｏＥ電圧を受け取る場合のみにＰｏＥ電圧を受け取り得るからである。従って、別の実施形態において、ノード８０とデータペアとの間に第３のＦＥＴが存在し、第３のＦＥＴは、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２が閉じられて、ＰｏＥ電圧を予備ペアのみに供給するときに、データペアから予備ペアを隔離するＰＳＥコントローラ５０によって制御される。第３のＦＥＴは、検出および分類の段階の間にオンにされ得る。このような構成は、ＩＥＥＥ標準を満たし得る。そのモードにおいて、データペアおよび予備ペアのそれぞれのための別個のＰＳＥコントローラとは異なり、データペアおよび予備ペアへのＰｏＥを独立して制御するためになお単一のＰＳＥコントローラのみが使用され、コストおよび空間を節約する。

【0059】

様々なＦＥＴは、プロセッサによる信号に応答して簡単な駆動回路によって制御される。様々なＦＥＴは、図４に示された任意の外部配線と共に、ＰＳＥコントローラパッケージの内部にあり得、適切なピンが、パッケージ上に提供され得る。マイクロプロセッサおよび／または状態機器を含むＰＳＥコントローラ５０内部の処理ハードウェアは、図１の先行技術ＰＳＥコントローラ２７内の処理ハードウェアと同一であり得、そこで、実行されるルーチンは、本発明に従って変更されて、追加のＯＵＴ２およびＦＥＴ２制御ポートに適応する。従って、ＰＳＥコントローラ５０の内部回路網の説明は、本発明の実施のために必要とせず、多くの同等タイプの制御回路が使用され得る。ＰＳＥコントローラ５０は、単一の集積回路として形成され得、または単一のパッケージは、一緒に接続された複数の集積回路を含み得る。

【0060】

用語ＰＳＥおよびＰＤは、電力を供給する機器と電力を受け取る機器とを識別するために、本開示を通して使用され、このような機器／デバイスは、他に特定されない限り、イーサネット（登録商標）機器／デバイスに限定されない。

【0061】

本開示の全てを通して説明された任意の特徴が組み合わせられ得る。

【0062】

本発明の特定の実施形態が示され、かつ説明されたが、変更および改変が本発明のより広い局面において本発明から逸脱することなしに加えられ得ることは当業者にとって明白であり、従って、添付された請求項は、本発明の真の精神および範囲内にあるようなこれらの変化および変更のすべてをその範囲内に含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】