特表 2024-520963 動的なマルチプレックス電源を備えたＵＳＢ／サンダーボルトからイーサネットへのアダプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-28

(54)【発明の名称】動的なマルチプレックス電源を備えたＵＳＢ／サンダーボルトからイーサネットへのアダプタ

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/26 20060101AFI20240521BHJP

   G06F 3/00 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

G06F1/26 303

G06F1/26 306

G06F3/00 Q

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022504584

(86)(22)【出願日】2021-07-13

(85)【翻訳文提出日】2022-03-10

(86)【国際出願番号】 US2021041476

(87)【国際公開番号】W WO2022231639

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】17/246,527

(32)【優先日】2021-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴ

２．イーサネット

３．ＥＴＨＥＲＮＥＴ

(71)【出願人】

【識別番号】517256655

【氏名又は名称】ハドリー インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アルスタッド，ホーヴァル

(72)【発明者】

【氏名】ダールバック，ヨルゲン

(72)【発明者】

【氏名】アルメイダ，トマス アレクサンドル サルタオ

【テーマコード（参考）】

5B011

【Ｆターム（参考）】

5B011DA07

5B011DB05

5B011DB19

5B011EA02

5B011JB10

(57)【要約】

ＵＳＢ、サンダーボルト、および類似の接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させるための装置が提供される。本開示の装置は、ホストコンピュータのＵＳＢ、サンダーボルト、または類似の接続から周辺デバイスのイーサネットポートを介してその周辺デバイスを接続して電力供給するように適合されている。外部の直流と、ホストコンピュータからのＵＳＢまたはサンダーボルト接続とを含む複数の電源からの動的なマルチプレックス電源を提供および調節するために、パワーマルチプレクサが、電流検知回路およびＰｏＥイネーブルロジックブロックとともに利用される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＵＳＢ接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させる装置であって、
前記装置は、
コンピュータのＵＳＢポートに接続することが可能なＵＳＢ－Ｃコネクタと、
周辺デバイスのイーサネットポートに接続することが可能なイーサネットコネクタと、
前記ＵＳＢ－Ｃコネクタと前記イーサネットコネクタとの間においてデータを伝送するように適合されているデータフロー回路であって、イーサネット ＭＡＣに接続しているＵＳＢ ＰＨＹを含み、前記イーサネット ＭＡＣが、イーサネット ＰＨＹに接続されており、前記イーサネット ＰＨＹが、次いで磁気レイヤに接続されている、データフロー回路と、
複数の電源から前記イーサネットコネクタへの動的なマルチプレックス電源を提供するように適合されている電源回路であって、前記複数の電源が、直接回路電源ジャックと、前記ＵＳＢ－ＣコネクタからのＶＢＵＳとを含む、前記電源回路と、
を備え、
前記電源回路が、前記複数の電源から電力を受け取ってＰｏＥ ＰＳＥ（ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ イーサネット ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）コントローラへ電力を送るように適合されているパワーマルチプレクサを含み、前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラが、前記磁気レイヤに接続されており、それによって前記磁気レイヤへ電力を伝送し、前記磁気レイヤが、データと結合されたＰｏＥを前記イーサネットコネクタへ供給するように適合されている、装置。

【請求項2】

前記パワーマルチプレクサが、直流およびＶＢＵＳのうちの一方を前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力するように適合されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記パワーマルチプレクサが、前記直流およびＶＢＵＳの両方を前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力するように適合されている、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記直流が前記電力出力において優先される、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記電源回路がさらに、前記パワーマルチプレクサの下流に直流－直流（ＤＣ－ＤＣ）電圧昇圧コンバータを含み、前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータが、前記電源回路における電圧を、前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力する前に増大させるように適合されている、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータが絶縁型ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータである、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記電源回路がさらに、前記ＵＳＢコネクタの下流にあって前記パワーマルチプレクサへ電圧を出力するように適合されているＵＳＢ－ＰＤ（ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）コントローラを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記電源回路がさらに、前記パワーマルチプレクサの上流および前記ＵＳＢ－ＰＤコントローラの下流に負荷保護回路を含み、前記負荷保護回路が、ＵＳＢ負荷保護を提供するように適合されている、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記負荷保護回路が電子ヒューズ（ｅＦｕｓｅ）である、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記電源回路がさらに、電流検知回路を含み、前記電流検知回路が、前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータの上流の電流レベルを検知して、十分な電流レベルが存在するかどうかを示す信号を提供するように適合されている、請求項５に記載の装置。

【請求項11】

前記信号が、前記装置の外面上に見える多色ＬＥＤライトであり、十分な電流レベルを示すために所定の色が指定されている、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記信号が、前記ＵＳＢポートを通じて接続されている前記コンピュータに対して表示される通知である、請求項１０に記載の装置。

【請求項13】

前記電源回路がさらに、前記電流検知回路の下流にＰｏＥイネーブルロジックブロックを含み、前記ＰｏＥイネーブルロジックブロックが、十分な電流レベルが検知された場合に前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータをアクティブ化して前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラを有効にするように適合されている、請求項１０に記載の装置。

【請求項14】

前記ＰｏＥイネーブルロジックブロックが、十分な電流レベルが検知されない場合に前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータを非アクティブ化して前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラを無効にするように適合されており、前記イーサネットコネクタが、電力から切り離されたデータを伝送するように適合されている、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記電源回路がさらに、前記ＤＣ電源ジャックの下流および前記パワーマルチプレクサの上流に逆極性保護回路を含み、前記逆極性保護回路が、逆極性および過電圧からの保護を提供するように適合されている、請求項１に記載の装置。

【請求項16】

サンダーボルト接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させる装置であって、
前記装置は、
コンピュータのサンダーボルトポートに接続することが可能なサンダーボルトコネクタと、
周辺デバイスのイーサネットポートに接続することが可能なイーサネットコネクタと、
前記サンダーボルトコネクタと前記イーサネットコネクタとの間においてデータを伝送するように適合されているデータフロー回路であって、イーサネット ＭＡＣに接続しているサンダーボルト ＰＨＹを含み、前記イーサネット ＭＡＣが、イーサネット ＰＨＹに接続されており、前記イーサネット ＰＨＹが、次いで磁気レイヤに接続されている、データフロー回路と、
複数の電源から前記イーサネットコネクタへの動的なマルチプレックス電源を提供するように適合されている電源回路であって、前記複数の電源が、直接回路電源ジャックと、前記サンダーボルトコネクタからの電圧とを含む、前記電気回路と、
を備え、
前記電源回路が、前記複数の電源から電力を受け取ってＰｏＥ ＰＳＥ（ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ イーサネット ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）コントローラへ電力を送るように適合されているパワーマルチプレクサを含み、前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラが、前記磁気レイヤに接続されており、それによって前記磁気レイヤへ電力を伝送し、前記磁気レイヤが、データと結合されたＰｏＥを前記イーサネットコネクタへ供給するように適合されている、装置。

【請求項17】

前記パワーマルチプレクサが、前記直流、および前記サンダーボルトコネクタからの前記電圧のうちの一方を出力するように適合されている、請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

前記パワーマルチプレクサが、前記直流、および前記サンダーボルトコネクタからの前記電圧の両方を出力するように適合されている、請求項１６に記載の装置。

【請求項19】

前記電源回路がさらに、前記パワーマルチプレクサの下流にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータを含み、前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータが、前記電源回路における電圧を、前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力する前に増大させるように適合されている、請求項１６に記載の装置。

【請求項20】

前記電源回路がさらに、電流検知回路を含み、前記電流検知回路が、前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータの上流の電流レベルを検知して、十分な電流レベルが存在するかどうかを示す信号を提供するように適合されている、請求項１９に記載の装置。

【請求項21】

前記信号が、前記装置の外面上に見える多色ＬＥＤライトであり、十分な電流レベルを示すために所定の色が指定されている、請求項２０に記載の装置。

【請求項22】

前記信号が、前記サンダーボルトポートを通じて接続されている前記コンピュータに対して表示される通知である、請求項２０に記載の装置。

【請求項23】

前記電源回路がさらに、前記電流検知回路の下流にＰｏＥイネーブルロジックブロックを含み、前記ＰｏＥイネーブルロジックブロックが、十分な電流レベルが検知された場合に前記ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータをアクティブ化して前記ＰｏＥ ＰＳＥコントローラを有効にするように適合されている、請求項２０に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、ＵＳＢ、サンダーボルト（Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ）、および類似の接続を、電源を備えたイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）接続に適合させることに関する。具体的には、本開示は、接続されるコンピュータのＵＳＢ、サンダーボルト、または類似のポートから周辺デバイスのイーサネットポートを介してその周辺デバイスを接続して電力供給するためのシステムおよびソリューションに関する。より具体的には、本開示は、ＵＳＢ、サンダーボルト、または類似の接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させる装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現代の企業および家庭用電化製品においては、高解像度カメラおよびＩｏＴ（「Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ」）アプライアンスなどの高速周辺デバイスが、そのホストコンピュータへ接続するために標準のイーサネット接続に依拠している場合が多い。たとえば、リモート会議室またはその他のスマートルーム、スマートホーム、およびスマートシティアプリケーションは、スマートカメラ、マイクロフォン、スピーカを含むインテリジェントな周辺機器またはセンサを装備している。これらのインテリジェントな周辺機器と、ルームにおける、またはネットワーク上の集中型のホストコンピュータとの間においては、高速接続が非常に重要である。これらのインテリジェントな周辺機器をそれらのホストコンピュータで操作し、それによってシステムにおける、またはネットワーク上でのデータ統合および処理をサポートするためには、安定した堅牢な電源オプションも不可欠である。イーサネットは、ローカルエリアネットワークにおいて一般的に使用されており、これらの設定でインテリジェントな周辺機器をサポートするのにかなり適している。イーサネットはまた、たとえばＰｏＥ（「Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ」）インジェクタまたはＰｏＥスイッチを使用することによって、イーサネットを介して電力を供給するように拡張されている。

【0003】

しかしながら、ほとんどのホストコンピュータは、ローカルエリアネットワークへと接続するためのイーサネット接続を（仮にあったとしても）１つしか有していない。それらのホストコンピュータは、イーサネット周辺機器へ接続するためのセカンダリーイーサネットポートを有しておらず、有している場合でも、この接続は、イーサネットを介して電力を提供しない。代わりに、ホストコンピュータは、１つまたは複数のＵＳＢ、ＵＳＢ－Ｃ、またはサンダーボルト接続を装備してくる場合が多い。その一方で、インテリジェントな周辺機器上での接続インターフェースまたはポートのためのスペースは、ますます乏しくなっているので、これらの周辺デバイスが、そのホストコンピュータへ接続している際にその標準のイーサネット接続を通じて電力供給されることが可能であるならば、有利である。

【0004】

そのため、ＰｏＥスイッチ、インジェクタなどの複雑なもしくは費用のかさむインフラストラクチャを付加すること、またはさらなるケーブルを据え付けることを必要とせずに、スマート会議室、スマートホーム、スマートシティ、またはその他のアプリケーションプラットフォームにおいてインテリジェントな周辺機器またはＩｏＴデバイスをそれらのホストコンピュータとともにサポートする必要がある。具体的には、ホストコンピュータから周辺デバイスへのイーサネット接続を供給すること、そして同時にその同じイーサネット接続を介してその周辺デバイスに安定した堅牢な電源を提供することが可能である装置およびソリューションに対する必要性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そのため、ＵＳＢ、サンダーボルト、および関連した接続を、イーサネット接続を介したデバイス内電力を備えたイーサネット接続に適合させるための装置およびソリューションを提供することが、本開示の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

特に、本開示によれば、一実施形態において、ＵＳＢ接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させる装置が提供されている。この装置は、コンピュータのＵＳＢポートに接続することが可能なＵＳＢ－Ｃコネクタと、周辺デバイスのイーサネットポートに接続することが可能なイーサネットコネクタと、ＵＳＢ－Ｃコネクタとイーサネットコネクタとの間においてデータを伝送するように適合されているデータフロー回路と、複数の電源からイーサネットコネクタへの動的なマルチプレックス電源を提供するように適合されている電源回路とを含む。データフロー回路は、順番にＵＳＢ ＰＨＹ（「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ」）、イーサネット ＭＡＣ（「Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ」）、イーサネット ＰＨＹ、および磁気レイヤを含む。ＵＳＢ ＰＨＹは、ＵＳＢ－Ｃコネクタに接続されている。磁気レイヤは、イーサネットコネクタに接続されている。複数の電源は、直接回路電源ジャックと、ＵＳＢ－ＣコネクタからのＶＢＵＳとを含む。電源回路は、複数の電源から電力を受け取ってＰｏＥ ＰＳＥ（ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）コントローラへ電力を送るように適合されているパワーマルチプレクサを含む。ＰｏＥ ＰＳＥコントローラは、磁気レイヤに接続されており、それによって磁気レイヤへ電力を伝送する。磁気レイヤは、データと結合されたＰｏＥをイーサネットコネクタへ供給するように適合されている。

【0007】

別の実施形態においては、パワーマルチプレクサは、直流およびＶＢＵＳのうちの一方をＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力するように適合されている。さらに別の実施形態においては、パワーマルチプレクサは、直流およびＶＢＵＳの両方をＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力するように適合されている。さらなる実施形態においては、直流が電力出力において優先される。

【0008】

別の実施形態によれば、電源回路はさらに、パワーマルチプレクサの下流に直流－直流（ＤＣ－ＤＣ）電圧昇圧コンバータを含む。ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、電源回路における電圧を、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力する前に増大させるように適合されている。さらに別の実施形態においては、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、絶縁型ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータである。

【0009】

さらなる実施形態においては、電源回路はさらに、ＵＳＢコネクタの下流にあってパワーマルチプレクサへ電圧を出力するように適合されているＵＳＢ－ＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）コントローラを含む。

【0010】

別の実施形態においては、電源回路はさらに、パワーマルチプレクサの上流およびＵＳＢ－ＰＤコントローラの下流に負荷保護回路を含む。負荷保護回路は、ＵＳＢ負荷保護を提供するように適合されている。さらに別の実施形態においては、負荷保護回路は、電子ヒューズ（ｅＦｕｓｅ）である。

【0011】

さらなる実施形態においては、電源回路はさらに、電流検知回路を含み、電流検知回路は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータの上流の電流レベルを検知して、十分な電流レベルが存在するかどうかを示す信号を提供するように適合されている。別の実施形態においては、信号は、装置の外面上に見える多色ＬＥＤライトである。十分な電流レベルを示すために、所定の色が指定されている。さらに別の実施形態においては、信号は、ＵＳＢポートを通じて接続されているコンピュータに対して表示される通知である。

【0012】

さらなる実施形態によれば、電源回路はさらに、電流検知回路の下流にＰｏＥイネーブルロジックブロックを含む。ＰｏＥイネーブルロジックブロックは、十分な電流レベルが検知された場合にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータをアクティブ化してＰｏＥ ＰＳＥコントローラを有効にするように適合されている。別の実施形態においては、ＰｏＥイネーブルロジックブロックは、十分な電流レベルが検知されない場合にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータを非アクティブ化してＰｏＥ ＰＳＥコントローラを無効にするように適合されている。イーサネットコネクタは、この実施形態においては、電力から切り離されたデータを伝送するように適合されている。

【0013】

さらに別の実施形態においては、電源回路はさらに、ＤＣ電源ジャックの下流およびパワーマルチプレクサの上流に逆極性保護回路を含む。逆極性保護回路は、逆極性および過電圧からの保護を提供するように適合されている。

【0014】

本開示によれば、別の実施形態において、サンダーボルト接続を、動的なマルチプレックス電源を備えたイーサネット接続に適合させる装置が提供されている。この装置は、コンピュータのサンダーボルトポートに接続することが可能なサンダーボルトコネクタと、周辺デバイスのイーサネットポートに接続することが可能なイーサネットコネクタと、サンダーボルトコネクタとイーサネットコネクタとの間においてデータを伝送するように適合されているデータフロー回路と、複数の電源からイーサネットコネクタへの動的なマルチプレックス電源を提供するように適合されている電源回路とを含む。データフロー回路は、順番にサンダーボルト ＰＨＹ、イーサネット ＭＡＣ、イーサネット ＰＨＹ、および磁気レイヤを含む。サンダーボルト ＰＨＹは、サンダーボルトコネクタに接続されている。磁気レイヤは、イーサネットコネクタに接続されている。複数の電源は、直接回路電源ジャックと、サンダーボルトコネクタからの電圧とを含む。電源回路は、複数の電源から電力を受け取ってＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ電力を送るように適合されているパワーマルチプレクサを含む。ＰｏＥ ＰＳＥコントローラは、磁気レイヤに接続されており、それによって磁気レイヤへ電力を伝送する。磁気レイヤは、データと結合されたＰｏＥをイーサネットコネクタへ供給するように適合されている。

【0015】

別の実施形態においては、パワーマルチプレクサは、直流、およびサンダーボルトコネクタからの電圧のうちの一方を出力するように適合されている。さらに別の実施形態においては、パワーマルチプレクサは、直流、およびサンダーボルトコネクタからの電圧の両方を出力するように適合されている。

【0016】

さらなる実施形態においては、電源回路はさらに、パワーマルチプレクサの下流にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータを含む。ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、電源回路における電圧を、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラへ出力する前に増大させるように適合されている。

【0017】

別の実施形態においては、電源回路はさらに、電流検知回路を含み、電流検知回路は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータの上流の電流レベルを検知して、十分な電流レベルが存在するかどうかを示す信号を提供するように適合されている。さらに別の実施形態においては、信号は、装置の外面上に見える多色ＬＥＤライトである。十分な電流レベルを示すために、所定の色が指定されている。さらなる実施形態においては、信号は、サンダーボルトポートを通じて接続されているコンピュータに対して表示される通知である。

【0018】

別の実施形態においては、電源回路はさらに、電流検知回路の下流にＰｏＥイネーブルロジックブロックを含む。ＰｏＥイネーブルロジックブロックは、十分な電流レベルが検知された場合にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータをアクティブ化してＰｏＥ ＰＳＥコントローラを有効にするように適合されている。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施形態による装置１００を示す図であり、装置１００は、そのイーサネットポートを介して周辺機器１０２に、そしてそのＵＳＢ／サンダーボルトポートを介してパーソナルコンピュータ１０１に接続している。

【図2】一実施形態による、ＵＳＢからイーサネットへのアダプタの電源回路およびデータフロー回路を示す図である。

【図3】一実施形態による、サンダーボルトからイーサネットへのアダプタの電源回路およびデータフロー回路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本開示の装置は、さまざまな実施形態において、ＵＳＢ／サンダーボルトを、動的なマルチプレックス電源に基づくＰｏＥ電力注入を備えたイーサネットコントローラに結び付けるように適合されている。電源は、外部ＤＣ電源入力から、および／またはＵＳＢ、サンダーボルト、もしくは類似の接続を介してホストコンピュータから供給される。

【0021】

図１を参照すると、本開示の一実施形態によるアダプタ装置１００が、そのイーサネットポートを介して周辺デバイス１０２に、そしてそのＵＳＢ／サンダーボルトポートを介してパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）１０１に接続している。この実施形態においては、周辺デバイス１０２は、スマートカメラであり、ＰＣは、そのスマートカメラにとってのホストコンピュータである。一実施形態においては、アダプタ装置１００は、補助電源に接続されており、この補助電源は、直流を供給する。さまざまな実施形態において、アダプタ装置１００は、その電力をＵＳＢまたはサンダーボルト接続からホストＰＣ１０１へ供給する。そのため、スマートカメラ１０２は、そのイーサネットポートからアダプタ装置１００を通じてホストＰＣ１０１のＵＳＢまたはサンダーボルトポートへの間における高速データ接続を保持する。同時に、スマートカメラ１０２は、アダプタ装置１００を通じて同じイーサネット接続を介して電力供給される。本開示のさまざまな実施形態においては、周辺デバイス１０２は、任意のＰｏＥ対応周辺デバイスであることが可能であり、ホストＰＣ１０１は、同じ空間におけるまたはネットワーク上の任意の接続されているコンピュータであることが可能である。

【0022】

データフローおよび電源回路
本開示の例示的な装置は、データフロー回路および電源回路を含む。図２を参照すると、一実施形態においては、データフロー回路は、ＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１とイーサネットコネクタ２０６との間におけるデータ転送をサポートする。順番に、データフロー回路は、ＵＳＢ ＰＨＹ２０９、イーサネット ＭＡＣ２１０、イーサネット ＰＨＹ２１１、および磁気レイヤ２１２を含む。データは、データフロー回路の両端で、すなわち、ＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１およびイーサネットコネクタ２０６で送信および受信される。

【0023】

同様に、図３を参照すると、別の実施形態においては、データフロー回路は、サンダーボルトコネクタ３０１とイーサネットコネクタ３０６との間におけるデータ転送をサポートする。順番に、この実施形態におけるデータフロー回路は、サンダーボルト ＰＨＹ３０９、イーサネット ＭＡＣ３１０、イーサネット ＰＨＹ３１１、および磁気レイヤ３１２を含む。データは、データフロー回路の両端で、すなわち、サンダーボルトコネクタ３０１およびイーサネットコネクタ３０６で送信および受信される。

【0024】

さまざまな実施形態において、電源回路は、直流電源、ＵＳＢ－Ｃ、サンダーボルト、および類似の接続を含む複数の電源からイーサネットコネクタへの動的なマルチプレックス電源をサポートする。図２を参照すると、一実施形態において、電源回路は、直流を電源回路へと供給するＤＣ電源ジャック２０２と、ＶＢＵＳ電圧を電源回路へと供給するＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１とを含む。この実施形態においては、電源回路は、パワーマルチプレクサ（「Ｐｏｗｅｒ ＭＵＸ」）２０３を含み、パワーマルチプレクサ２０３は、ＶＢＵＳ電圧およびＤＣ入力をそれぞれＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１およびＤＣ電源ジャック２０２から受け取る。パワーマルチプレクサ２０３の上流は、ＤＣ電源ジャック２０２に接続されている逆極性保護回路２２１、およびＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１に接続されている負荷保護回路２２２である。逆極性保護２２１は、ＤＣ電源ジャック２０２から供給される可能性がある逆極性および過電流／電圧からの保護を提供する。負荷保護回路２２２は、ＵＳＢ－Ｃコネクタ２０１から供給されるＶＢＵＳ電圧における過負荷からの保護を提供する。一実施形態においては、負荷保護回路２２２はｅＦｕｓｅデバイスである。ｅＦｕｓｅデバイスは、ＵＳＢ標準負荷仕様への準拠を確実にする。代替実施形態においては、ＵＳＢ－ＰＤコントローラが、ＵＳＢ－Ｃコネクタの下流および負荷保護回路２２２の上流にある電源回路に含まれている。これらの代替実施形態においては、ＵＳＢ ＰＤおよび類似のテクノロジーが、電源回路におけるＵＳＢインターフェースを介した増大された電力供給を提供する。

【0025】

パワーマルチプレクサ２０３の下流に順番に、電源回路は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ２０４、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５、および磁気レイヤ２１２を含む。いくつかの実施形態においては、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、絶縁型ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータである。ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、パワーマルチプレクサ２０３からＶＢＵＳおよび／またはＤＣを受け取り、増大された電圧（および電流）をＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５へ供給する。ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５は、ＰｏＥ電圧を磁気レイヤ２１２へ出力し、磁気レイヤ２１２は次いで、磁気レイヤ２１２とイーサネットコネクタ２０６との間において搬送および転送されるデータと結合されたＰｏＥをイーサネットコネクタ２０６へ供給する。

【0026】

図３を参照すると、別の実施形態において、電源回路は、直流を電源回路へと供給するＤＣ電源ジャック３０２と、サンダーボルト電圧（「Ｔ電圧」）を電源回路へと供給するサンダーボルトコネクタ３０１とを含む。この実施形態においては、電源回路は、パワーマルチプレクサ（「Ｐｏｗｅｒ ＭＵＸ」）３０３を含み、パワーマルチプレクサ３０３は、Ｔ電圧およびＤＣ入力をそれぞれサンダーボルトコネクタ３０１およびＤＣ電源ジャック３０２から受け取る。パワーマルチプレクサ３０３の上流は、ＤＣ電源ジャック３０２に接続されている逆極性保護回路３２１、およびサンダーボルトコネクタ３０１に接続されている負荷保護回路３２２である。逆極性保護３２１は、ＤＣ電源ジャック３０２から供給される可能性がある逆極性および過電流／電圧からの保護を提供する。負荷保護回路３２２は、サンダーボルトコネクタ３０１から供給されるＴ電圧における過負荷からの保護を提供し、サンダーボルト標準負荷仕様への準拠を確実にする。

【0027】

パワーマルチプレクサ３０３の下流に順番に、電源回路は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ３０４、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ３０５、および磁気レイヤ３１２を含む。いくつかの実施形態においては、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、絶縁型ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータである。ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータは、パワーマルチプレクサ３０３からＴ電圧および／またはＤＣを受け取り、増大された電圧（および電流）をＰｏＥ ＰＳＥコントローラ３０５へ供給する。ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ３０５は、ＰｏＥ電圧を磁気レイヤ３１２へ出力し、磁気レイヤ３１２は次いで、磁気レイヤ３１２とイーサネットコネクタ３０６との間において搬送および転送されるデータと結合されたＰｏＥをイーサネットコネクタ３０６へ供給する。

【0028】

動的なマルチプレックス電源
上で論じられているように、さまざまな実施形態において、ＤＣ電力と、ＵＳＢ ＶＢＵＳまたはサンダーボルト電圧との間において電源を選択および調節するためにパワーマルチプレクサが利用される。一実施形態においては、ＤＣおよびＵＳＢ／サンダーボルト電源の両方が同時に接続される。パワーマルチプレクサは、電源回路における負荷変化に基づいて動的に電源を調節し、接続されているホストコンピュータ１０１からのそのＵＳＢまたはサンダーボルトポートを通じた入力を感知できる。別の実施形態においては、ＤＣライン上に供給される電圧が、周辺デバイス１０２に電力供給するのに十分なレベルにある場合には、パワーマルチプレクサは、ＤＣ電力ジャック２０２および３０２を優先する。さらなる実施形態においては、電源のうちの１つが終端されているか、または電源回路から取り外されている場合には、パワーマルチプレクサは、ＤＣ電力とＵＳＢ ＶＢＵＳまたはサンダーボルト電圧との間において切り替えを行う。そのため、動的なマルチプレックス電源を通じて、本開示のアダプタ装置１００は、周辺デバイス１０２がそのネットワーク上で電力供給されてそのホストコンピュータ１０１に接続されている状態を保つ。

【0029】

本開示の例示的な装置に関しては、ＵＳＢ ＰＤを含む電源回路は、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ、または１５Ｖの電圧、および最大で３Ａまたは５Ａの電流を搬送することが可能である。ＵＳＢ－Ｃ ＶＢＵＳは、ＵＳＢ規格に従って、最小で４．７５Ｖおよび最大で５．２５Ｖの電圧、ならびに最大で３Ａの電流を搬送することが可能である。一実施形態における電源回路上のＰｏＥ（８０２．３ａｆ／８０２．３ａｔタイプ１）は、最大で０．３５Ａまでの電流で３７～５７Ｖの範囲にあることが可能である。

【0030】

電流検知回路およびＰｏＥイネーブルロジック
さらなる実施形態における本開示のアダプタ装置１００は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ２０４および３０４ならびにＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５および３０５を有効にするために十分な電力が利用可能であるかどうかを検知するように適合されている電流検知回路２３１および３３１を含む。十分な電流／電圧レベルでＤＣ電力が検知された場合には、電流検知回路は、ＰｏＥ ＰＳＥ回路を有効にするために電力が利用可能であるというユーザ通知を提供する。ＵＳＢ ＶＢＵＳまたはサンダーボルト電圧が電源回路上に供給されている場合には、電流検知回路２３１または３３１は、ＵＳＢホストまたはサンダーボルトホストからの伝えられた電流を読み取る。十分なレベルでＵＳＢまたはサンダーボルトホスト電流が検知された場合には、ＰｏＥ ＰＳＥ回路を有効にするのに現在の電力レベルは十分であるというユーザ通知が提供される。

【0031】

一実施形態においては、ユーザ通知は、アダプタ装置１００の外面上に見えるＬＥＤライトである。十分な電流レベルが検知された場合には、ライトは有効にされ、オンにされる。別の実施形態においては、ＬＥＤライトは多色であり、十分な電流レベルが検知された場合には、緑などの所定の色が表示される。十分な電流レベルが検知されていないということを知らせるために、赤などの異なる色が指定されることが可能である。代替実施形態においては、通知信号は、接続されているホストコンピュータ１０１上のドライバまたはアプリケーションへそのＵＳＢまたはサンダーボルトポートを通じて伝達されてホストコンピュータ１０１のユーザへ表示されるメッセージである。

【0032】

さらなる実施形態においては、電源回路は、電流検知回路２３１および３３１の下流にそれぞれＰｏＥイネーブルロジックブロック２３２および３３２を含み、それによって、十分な電流レベルが検知された場合にＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ２０４および３０４がアクティブ化され、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５および３０５が有効にされる。一実施形態においては、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ２０４および３０４は、絶縁型ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータである。

【0033】

ＤＣ電源、ＵＳＢ ＶＢＵＳ、またはサンダーボルト電圧から十分な電流レベルが検知されない場合には、電流検知回路２３１および３３１は、十分な電力が利用可能ではないというユーザ通知を表示し、ＰｏＥイネーブルロジックブロック２３２および３３２は、ＤＣ－ＤＣ電圧昇圧コンバータ２０４および３０４を非アクティブ化し、ＰｏＥ ＰＳＥコントローラ２０５および３０５を無効にする。この実施形態においては、イーサネットコネクタ２０６および３０６は、電力から切り離されたデータを送信または受信するように適合されている。

【0034】

特定の実施形態によれば、電流検知回路およびＰｏＥイネーブルロジックブロックは、アダプタ装置１００におけるハードウェアとして集積回路を使用して実装される。代替実施形態においては、電流検知回路およびＰｏＥイネーブルロジックブロックは、マイクロコントローラ、プロセッサ、ＦＰＧＡ（「ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ」）、またはＣＰＬＤ（「ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ」）を使用して、ソフトウェアで実体化される。入力信号は、この実施形態においてはマイクロコントローラによって読み取られることが可能であり、組み合わせロジックはソフトウェアで実装され、マイクロコントローラからのハードウェア信号がＰｏＥを有効にする。この実施形態によれば、マイクロコントローラを使用して、アダプタ装置１００に関して、さらなるモニタリングおよび通知が可能にされ得る。追跡把握されてＵＳＢまたはサンダーボルトホストコンピュータ１０１へ返されることが可能であるステータスパラメータのうちには、たとえば、温度測定値、ＰｏＥ出力電力消費、ＰｏＥ出力電圧レベル、ＰｏＥが有効にされている時間の量、周辺デバイス１０２にリンクされているイーサネット接続のスピードがある。これらのパラメータは、この実施形態においてはホストコンピュータ１０１上のアプリケーションにおいて使用されて、ユーザへの通知、およびアダプタ装置１００における電源回路のさらなる管理および調節を可能にし得る。

【0035】

図面および例を含む、さまざまな実施形態の記述は、本発明およびそのさまざまな実施形態を例示するためのものであり、限定するためのものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】