電力供給システム
【課題】外部機器の設置に給電ラインを別途必要とせずに対応可能な電力供給システムを提供すること。
【解決手段】中央制御装置ＣＴＥの基地局インターフェース基板ＢＳＩＦから信号伝送ラインＬ1〜Ｌn によりファントム給電される複数の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を備えた構内ＰＨＳ無線システムにアダプタとして外部電源装置Ｐ／Ｓを設け、外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)により、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn が本来持っているファントム給電能力を増強して信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に出力させることにより、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に対する外部機器ＥＸの接続と電力の供給を可能にしたもの。
【解決手段】中央制御装置ＣＴＥの基地局インターフェース基板ＢＳＩＦから信号伝送ラインＬ1〜Ｌn によりファントム給電される複数の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を備えた構内ＰＨＳ無線システムにアダプタとして外部電源装置Ｐ／Ｓを設け、外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)により、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn が本来持っているファントム給電能力を増強して信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に出力させることにより、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に対する外部機器ＥＸの接続と電力の供給を可能にしたもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮの無線端末などの外部機器を対象とした電力供給システムに係り、特に、構内ＰＨＳ無線システムを利用して外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コードレス電話機を用い、内線電話と同様に相互に通話が行え、更には構内電話交換機を介して外線との通話にも使用できるようにした構内ＰＨＳ無線システムが知られている(例えば特許文献１等参照)。
そこで、近年、工場や事業所などの自前の施設においては、通常の電話や携帯電話に代え、或いは加えて、構内ＰＨＳ無線システムを適用する場合が多い。
そして、このことは、多くの人員を擁する比較的規模の大きな工場や事業所などで、構内電話交換機を備えている施設の場合に特に顕著である。
【０００３】
そこで、まず、この構内ＰＨＳ無線システムについて説明する。
図５は、構内ＰＨＳ無線システムの一例を示したもので、図示のように、１台の中央制御装置ＣＴＥと複数台の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を主要な構成要素とし、これらを各々の信号伝送ラインＬ1〜Ｌn により、相互に接続したもので、これにより、数多くのコードレス電話機ＰＳを子機とし、これらの相互間での通話が任意に行えるようにすると共に、構内電話交換機ＰＢＸを介して外線との通話も行えるように構成されている。
【０００４】
このため、まず、中央制御装置ＣＴＥは、基地局インターフェース基板ＢＳＩＦを備え、これを介して基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々を制御し、構内電話交換機ＰＢＸと基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々の間と、基地局ＢＳ1〜ＢＳn 相互間での通話信号の授受に必要な制御を実行する。
次に、基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、無線送受信機能を備え、これにより通話エリア(無線通話可能エリア)を形成し、上記した中央制御装置ＣＴＥによる制御に応じてコードレス電話機ＰＳの親機として動作し、任意のコードレス電話機ＰＳを子機として相互に無線回線による通話が行えるように構成され、これと共に、中央制御装置ＣＴＥを介して構内交換機ＰＢＸにアクセスし、任意のコードレス電話機ＰＳによる外線接続を可能にするのに必要な構成を備えている。
【０００５】
この構内ＰＨＳ無線システムによれば、コードレス電話機ＰＳの何れであっても、それが基地局ＢＳ1〜ＢＳn の何れかにより形成されている通話エリア(無線通話可能エリア)内にある限り、相互にコードレス通話が行え、内線電話として使用することができ、更に、構内電話交換機ＰＢＸを介して外線電話とも通話することができ、コードレスの内線電話として、構内電話交換機ＰＢＸによる内線電話と同じく使用することができる。
【０００６】
ところで、この場合、上記した通話エリアが形成されていない場所では、コードレス通話ができない。
そこで、この構内ＰＨＳ無線システムにおいては、それが適用対象としている施設内の多数の箇所に基地局ＢＳ1〜ＢＳn を分散配置させ、上記した通話エリアが、必要としている範囲にわたってくまなく形成されるようにしなければならない。
ところで、これら基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、何れも動作用の電力を必要とするので、何らかの方法により電力を供給しなければならず、このためには、別途、電力供給用のラインが必要になる。
【０００７】
このとき、これら基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、上記したように、施設内の多数の箇所に分散配置されているので、これらの全てに電力配線を施す必要があり、中には電力供給に長い配線が必要な場合もあるので、このままではコストアップが著しくなってしまう。
そこで、この構内ＰＨＳ無線システムにおいては、ファントム給電方式を採用している。なお、このファントム給電とは、システム本来の信号伝送ラインを電力供給ラインに共用し、信号伝送ライン(２本の電線)だけで信号の伝送と電力の供給の双方が与えられるようにした給電方式の俗称である。
【０００８】
このため、中央制御装置ＣＴＥには、そこにある基地局インターフェース基板ＢＳＩＦにファントム給電回路を搭載し、これに対応して基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々にもファントム給電回路を設け、これにより中央制御装置ＣＴＥから基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々に、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn を介して動作用の電力がファントム給電されるように構成してある。
【０００９】
ここで、このときのファントム給電回路とは、要するに、高周波成分と直流を含む低周波成分を分離することにより信号と直流電力の隔離(アイソレーション)が得られるようにした回路のことであり、端的に言えば、コンデンサにより直流成分を阻止して信号成分だけを通すようにし、インダクタンスにより高周波成分を阻止して直流成分のラインへの流入とラインからの取り出しが得られるようにした回路で構成されることになる。
【００１０】
従って、この図４の構内ＰＨＳ無線システムの場合、１台の中央制御装置ＣＴＥと複数台の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を各々信号伝送ラインＬ1〜Ｌn で接続するだけで、別途、電力供給ラインの設置を要することなく、基地局ＢＳ1〜ＢＳn を施設内の必要な箇所に分散配置することができ、この結果、施設内に必要な範囲にわたって通話エリアが形成された利便性の高い実用的な構内ＰＨＳ無線システムを、コストアップを抑えて設置できることになる。
【００１１】
ところで、工場や事業所などの既存の施設においては、通常、年月の経過に伴い設備の更新や新設を要するのが一般的であるが、このとき電力の供給が新たに必要になる場合がある。
例えば、新設される設備がＬＡＮなど、動作電源を必要とする機器(以下、外部機器という)を含むシステムの場合、電力の供給が欠かせない。
そこで、このような場合、従来技術では、給電ライン(電力供給用のライン)を外部機器に配線していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２６４４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来技術は、施設に外部機器を設置する際、当該機器に給電ラインの配線を要する点に配慮がされておらず、給電ラインの設置に伴うコストの増加に問題があった。
ここで、近年は、各種のデータ処理装置の個別使用が一般化し、この結果、既存の施設にもＬＡＮの適用が強く要望されるようになっているが、このとき無線ＬＡＮ(無線方式のＬＡＮ)を採用すれば信号ラインを設ける必要はないが、上記したように、電力の供給は欠かせない。
【００１４】
しかも、この無線ＬＡＮの場合、設置に際して、その外部機器を施設内のなるべく広い範囲にわたり分散して複数台配置するのが望ましく、このため給電ラインも施設内の広い範囲にわたり分散して配線しなければならないので、多大のコストを要する。
従って、従来技術においては、施設に外部機器を新設する際、給電ラインの設置に伴うコストの増加に問題が生じてしまうのである。
【００１５】
本発明の目的は、外部機器の設置に給電ラインを別途必要とせずに対応可能な電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、ファントム給電方式の信号伝送ラインを用いて外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムにおいて、前記信号伝送ラインと前記外部機器の間に接続され、前記信号伝送ラインが本来備えているファントム給電能力を増強して出力するアダプタを設け、当該アダプタにより増強された電力が前記外部機器に至る信号伝送ラインのファントム給電電力になるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器などの外部機器に対する給電がアダプタの追加だけで得られるので、外部機器の設置対象となった施設が既に構内ＰＨＳ無線システムを備えていた場合、当該システムにアダプタを追加し、当該システムの信号伝送ラインの中で手近にある信号伝送ラインに外部機器を接続するだけで、当該外部機器に動作電力が供給できるようになる。
この結果、本発明によれば、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電力供給システムの実施形態１を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態１における基地局インターフェース基板を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明に係る電力供給システムの実施形態２を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態２における外部機器用電源回路を説明するためのブロック構成図である。
【図５】ファントム給電方式による構内ＰＨＳ無線システムの一例を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による電力供給システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１で、これは、従来の構内ＰＨＳ無線システムが設置されている工場や事業所などの施設に、本発明に係る電力供給システムを適用した場合の一実施の形態であり、従って、中央制御装置ＣＴＥと信号伝送ラインＬ1〜Ｌn、基地局ＢＳ1〜ＢＳn、コードレス電話機ＰＳ、それに構内電話交換機ＰＢＸは、夫々図４で説明した従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合と同じで、このとき中央制御装置ＣＴＥがファントム給電に必要な機能を備え、基地局ＢＳ1〜ＢＳn に対する電力供給にファントム給電方式が適用されている点も、図４の場合と同じである。
【００２１】
しかして、この図１の実施形態の場合、中央制御装置ＣＴＥに外部電源装置Ｐ／Ｋが設けられ、これから信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn が取り出され、基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々に接続されている点で、従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合とは異なっており、更に、これら信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn には、外部機器ＥＸが接続されている点でも異なっている。
ここで、外部機器ＥＸとは、この構内ＰＨＳ無線システムが設置されている工場や事業所などの既設の施設に、新たに設置された機器で、例えば無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器のことである。
【００２２】
このとき外部電源装置Ｐ／Ｋは、中央制御装置ＣＴＥがもつファントム給電能力を補い、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に、更に外部機器ＥＸが接続された場合でも、これら部機器ＥＸと基地局ＢＳ1〜ＢＳn の双方に電力が供給できるようにするためのアダプタとして機能する。
そこで、基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn から電力の供給を受けて動作することになり、従って、この実施形態においても、従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合と同じく、電力供給ラインの設置を別途必要としないので、施設内に必要な範囲にわたって通話エリアが形成された利便性の高い実用的な構内ＰＨＳ無線システムを、コストアップを抑えて設置できる。
【００２３】
このとき、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn には、基地局ＢＳ1〜ＢＳn だけではなく、更に外部機器ＥＸが接続されている。
そして、これら外部機器ＥＸが信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に接続された結果、これら外部機器ＥＸには、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn を介して、外部電源装置Ｐ／Ｋから電力がファントム給電されることになる。
但し、この場合、外部機器ＥＸには、本来の意味での信号伝送ラインは接続されないので、ファントム給電ではなく、一般的な意味での給電となる。
【００２４】
そこで、次に、この外部電源装置Ｐ／Ｋについて、詳しく説明する。
この外部電源装置Ｐ／Ｋは、前述のように、中央制御装置ＣＴＥがもつファントム給電能力を補うためのアダプタである。
既存の構内ＰＨＳ無線システムの場合、ファントム給電の対象は１台の基地局ＢＳだけなので、給電能力(電力)は、通常、３Ｗ程度の仕様になっているから、他の機器に電力を供給する余裕はない。
【００２５】
従って、このままで、更に外部機器ＥＸを信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に接続したとすれば、供給能力に不足を来し、動作不能になってしまう虞がある。
そこで、この実施形態では、アダプタとして外部電源装置Ｐ／Ｋを設け、ファントム給電能力を補い、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に対する外部機器ＥＸの接続を許容し、当該外部機器ＥＸに対する動作用電力の供給を可能にしているのである。
【００２６】
このとき、図１では、外部電源装置Ｐ／Ｋが中央制御装置ＣＴＥから離れて描かれているが、実際には中央制御装置ＣＴＥの筐体の中に回路基板として追加されている。
従って、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn も、実際には中央制御装置ＣＴＥの中において、配線の一種として存在していることになるので、電力供給システムを構成するために必要な既存の構内ＰＨＳ無線システムに対する変更が最小限で済み、この結果、施設の現場において容易に電力供給システムの構成に対応することができる。
【００２７】
図２は、外部電源装置Ｐ／Ｋと、その本体部分である外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)の一例を示す回路図で、ここでは信号伝送ラインＬ1〜Ｌn と信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn を代表して、信号伝送ラインＬn と信号伝送ラインＦＬn についてだけ示してある。
この図２において、まず、中央制御装置ＣＴＥの基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、既存の構内ＰＨＳ無線システムに備えられているものであり、次に外部電源装置Ｐ／Ｋと、その本体部分である外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)は、この実施形態において、既存の中央制御装置ＣＴＥに付加されるアダプタ部分となる。
【００２８】
そして、まず、基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、特性インピーダンス１１０Ωの平衡回路で構成された信号系の一方の線路に所望の静電容量のコンデンサＸＣ１を直列に接続することにより、直流に対してアイソレーションを取り、インダクタンス値３．３ｍＨのインダクタンス素子ＬＸ１、ＬＸ２により信号(512kbpsの信号速度に対応した周波数の高周波信号)に対するアイソレーションを取ってグランドＧＮＤと−４８Ｖの直流電圧を信号伝送ラインＬn に印加し、供給能力３Ｗのファントム給電が得られるように構成した回路のことである。
なお、この基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、図５に示した従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合も同じである。
【００２９】
次に、外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)は、信号伝送ラインＬn の一方と他方の線路に夫々所望の静電容量のコンデンサＸＣ２、ＸＣ３を直列に接続して、直流に対するアイソレーションを取り、所望のインダクタンス値(数百ｍＨ)のインダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４により信号に対してアイソレーションを取ってグランドＧＮＤと−４８Ｖの直流電圧を信号伝送ラインＦＬn に印加し、ファントム給電が得られるようにしたものであるが、このとき−４８Ｖの電源(直流電源)として、別途、電力容量の大きなものを用いることにより、供給能力２４Ｗのファントム給電が信号伝送ラインＦＬn に与えられるように構成したものである。
【００３０】
このとき、インダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４には、各々スイッチが並列に接続してあり、信号伝送ラインＦＬn に外部機器ＥＸだけが接続されていた場合、このスイッチをＯＮにし、インダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４を短絡して、電力損失を抑えることができるようになっている。
【００３１】
従って、この実施形態１によれば、無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器などの外部機器に対する給電がアダプタの追加だけで得られ、この結果、外部機器の設置対象となった施設が既に構内ＰＨＳ無線システムを備えていた場合、当該システムにアダプタを追加し、当該システムの信号伝送ラインの中で手近にある信号伝送ラインに外部機器を接続するだけで、当該外部機器に動作電力が供給できるようになる。
この結果、実施形態１によれば、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる。
【００３２】
ここで、この実施形態１の場合、既存の基地局インターフェース基板ＢＳＩＦにより与えられている３Ｗのファントム給電能力については、何も活かされなくなってしまうが、しかし、この結果、電力供給システムの構成に必要な既存の構内ＰＨＳ無線システムに対する変更がアダプタの追加だけという最小限の変更で済むことになるので、あながち無駄というわけでもない。
【００３３】
＜実施形態２＞
ここで、いま、ファントム給電方式の構内ＰＨＳ無線システムが備えられている既存の施設に、外部機器を設置しようと意図したとき、当該外部機器を実際に設けようとしている場所では、近傍に、当該システムの信号伝送ラインが通っていなかったとする。
そうすると、この場合、本発明を適用したことによる利点はほとんどない。
しかしながら、このとき、当該外部機器を設けようとしている場所が、既存の構内ＰＨＳ無線システムの中央制御装置ＣＴからは比較的近く、このため当該中央制御装置ＣＴから外部機器に電力を供給した方が、別の電源から独立して給電ラインを設けた場合よりもコスト的に有利な場合がある。
【００３４】
そこで、このような場合に適用して有効な本発明の実施の形態が図３に示す実施形態２で、これは、図１に示した実施形態１の外部電源装置Ｐ／Ｋに外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)を追加し、元から有る外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)から、外部機器ＥＸに至る給電ラインＦ1〜Ｆn に、外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)を介して独立に電力が供給できるようにしたものであり、従って、この場合、給電ラインＦ1〜Ｆn は、ファントム給電機能無しのラインになる。
次に、この外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)の詳細について、図３の回路図により説明する。
【００３５】
外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)は、所望のインダクタンス値(数百ｍＨ)のインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６を備え、これらにより信号にアイソレーションを取って外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)の信号伝送ラインＦＬn (ＦＬ1〜ＦＬn)からファントム給電用の電力を取り込み、それを全波整流回路Ｒｅにより一方の極性に揃え、その上でＤＣ／ＤＣコンバータに供給して所望の電圧の直流に変換し、それを給電ラインＦn (Ｆ1〜Ｆn)に出力することにより、当該給電ラインＦn に接続されている外部機器ＥＸに電力が動作用として供給されるように構成したものである。
【００３６】
このときインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６に並列に接続されているスイッチは、信号伝送ラインＦＬn に基地局ＢＳn が接続されていなかった場合、ＯＮにしてインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６を短絡し、電力損失が抑えられるように設けられているものである。
一方、ここで全波整流回路Ｒｅが設けられているのは、信号伝送ラインＦＬn に接続する際、その極性を考慮しなくて済むようにするためであり、ＤＣ／ＤＣコンバータが設けられているのは、このとき給電ラインＦn に接続される外部機器ＥＸの仕様に合せた直流電圧にするためであり、従って、必要がなければ省略してもよい。
【００３７】
従って、この実施形態２によれば、実施形態１と同じく、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる上、外部機器ＥＸの設置に自由度が増加し、設置対象となる既存の施設状況や、それに設置されている構内ＰＨＳ無線システムの状態に柔軟に対応することができる。
【００３８】
ここで、以上に説明した実施形態は、何れも、ファントム給電方式の構内ＰＨＳシステムを前提としているが、しかし、本発明は、必ずしも構内ＰＨＳシステムを前提とする必要は無く、とにかくファントム給電方式が適用されているシステムなら、どのようなシステムを前提としてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、新たに設置する機器が動作電力を要する機器の場合、どのような機器であっても利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
ＣＴＸ：中央制御装置
ＢＳＩ：基地局インターフェース基板
Ｌ1〜Ｌn：信号伝送ライン(ＣＴＥとＰ／Ｋ間のファントム給電ライン)
ＦＬ1〜ＦＬn：信号伝送ライン(Ｐ／ＫとＢＳ間のファントム給電ライン)
ＥＸ：外部機器
Ｐ／Ｋ：外部電源装置(ＣＴＥの筐体に納めた電源装置)
ＰＸ(Ａ)：外部機器用電源回路(ファントム給電有り)
ＰＸ(Ｂ)：外部機器用電源回路(ファントム給電無し)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡＮの無線端末などの外部機器を対象とした電力供給システムに係り、特に、構内ＰＨＳ無線システムを利用して外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コードレス電話機を用い、内線電話と同様に相互に通話が行え、更には構内電話交換機を介して外線との通話にも使用できるようにした構内ＰＨＳ無線システムが知られている(例えば特許文献１等参照)。
そこで、近年、工場や事業所などの自前の施設においては、通常の電話や携帯電話に代え、或いは加えて、構内ＰＨＳ無線システムを適用する場合が多い。
そして、このことは、多くの人員を擁する比較的規模の大きな工場や事業所などで、構内電話交換機を備えている施設の場合に特に顕著である。
【０００３】
そこで、まず、この構内ＰＨＳ無線システムについて説明する。
図５は、構内ＰＨＳ無線システムの一例を示したもので、図示のように、１台の中央制御装置ＣＴＥと複数台の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を主要な構成要素とし、これらを各々の信号伝送ラインＬ1〜Ｌn により、相互に接続したもので、これにより、数多くのコードレス電話機ＰＳを子機とし、これらの相互間での通話が任意に行えるようにすると共に、構内電話交換機ＰＢＸを介して外線との通話も行えるように構成されている。
【０００４】
このため、まず、中央制御装置ＣＴＥは、基地局インターフェース基板ＢＳＩＦを備え、これを介して基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々を制御し、構内電話交換機ＰＢＸと基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々の間と、基地局ＢＳ1〜ＢＳn 相互間での通話信号の授受に必要な制御を実行する。
次に、基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、無線送受信機能を備え、これにより通話エリア(無線通話可能エリア)を形成し、上記した中央制御装置ＣＴＥによる制御に応じてコードレス電話機ＰＳの親機として動作し、任意のコードレス電話機ＰＳを子機として相互に無線回線による通話が行えるように構成され、これと共に、中央制御装置ＣＴＥを介して構内交換機ＰＢＸにアクセスし、任意のコードレス電話機ＰＳによる外線接続を可能にするのに必要な構成を備えている。
【０００５】
この構内ＰＨＳ無線システムによれば、コードレス電話機ＰＳの何れであっても、それが基地局ＢＳ1〜ＢＳn の何れかにより形成されている通話エリア(無線通話可能エリア)内にある限り、相互にコードレス通話が行え、内線電話として使用することができ、更に、構内電話交換機ＰＢＸを介して外線電話とも通話することができ、コードレスの内線電話として、構内電話交換機ＰＢＸによる内線電話と同じく使用することができる。
【０００６】
ところで、この場合、上記した通話エリアが形成されていない場所では、コードレス通話ができない。
そこで、この構内ＰＨＳ無線システムにおいては、それが適用対象としている施設内の多数の箇所に基地局ＢＳ1〜ＢＳn を分散配置させ、上記した通話エリアが、必要としている範囲にわたってくまなく形成されるようにしなければならない。
ところで、これら基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、何れも動作用の電力を必要とするので、何らかの方法により電力を供給しなければならず、このためには、別途、電力供給用のラインが必要になる。
【０００７】
このとき、これら基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、上記したように、施設内の多数の箇所に分散配置されているので、これらの全てに電力配線を施す必要があり、中には電力供給に長い配線が必要な場合もあるので、このままではコストアップが著しくなってしまう。
そこで、この構内ＰＨＳ無線システムにおいては、ファントム給電方式を採用している。なお、このファントム給電とは、システム本来の信号伝送ラインを電力供給ラインに共用し、信号伝送ライン(２本の電線)だけで信号の伝送と電力の供給の双方が与えられるようにした給電方式の俗称である。
【０００８】
このため、中央制御装置ＣＴＥには、そこにある基地局インターフェース基板ＢＳＩＦにファントム給電回路を搭載し、これに対応して基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々にもファントム給電回路を設け、これにより中央制御装置ＣＴＥから基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々に、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn を介して動作用の電力がファントム給電されるように構成してある。
【０００９】
ここで、このときのファントム給電回路とは、要するに、高周波成分と直流を含む低周波成分を分離することにより信号と直流電力の隔離(アイソレーション)が得られるようにした回路のことであり、端的に言えば、コンデンサにより直流成分を阻止して信号成分だけを通すようにし、インダクタンスにより高周波成分を阻止して直流成分のラインへの流入とラインからの取り出しが得られるようにした回路で構成されることになる。
【００１０】
従って、この図４の構内ＰＨＳ無線システムの場合、１台の中央制御装置ＣＴＥと複数台の基地局ＢＳ1〜ＢＳn を各々信号伝送ラインＬ1〜Ｌn で接続するだけで、別途、電力供給ラインの設置を要することなく、基地局ＢＳ1〜ＢＳn を施設内の必要な箇所に分散配置することができ、この結果、施設内に必要な範囲にわたって通話エリアが形成された利便性の高い実用的な構内ＰＨＳ無線システムを、コストアップを抑えて設置できることになる。
【００１１】
ところで、工場や事業所などの既存の施設においては、通常、年月の経過に伴い設備の更新や新設を要するのが一般的であるが、このとき電力の供給が新たに必要になる場合がある。
例えば、新設される設備がＬＡＮなど、動作電源を必要とする機器(以下、外部機器という)を含むシステムの場合、電力の供給が欠かせない。
そこで、このような場合、従来技術では、給電ライン(電力供給用のライン)を外部機器に配線していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２６４４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来技術は、施設に外部機器を設置する際、当該機器に給電ラインの配線を要する点に配慮がされておらず、給電ラインの設置に伴うコストの増加に問題があった。
ここで、近年は、各種のデータ処理装置の個別使用が一般化し、この結果、既存の施設にもＬＡＮの適用が強く要望されるようになっているが、このとき無線ＬＡＮ(無線方式のＬＡＮ)を採用すれば信号ラインを設ける必要はないが、上記したように、電力の供給は欠かせない。
【００１４】
しかも、この無線ＬＡＮの場合、設置に際して、その外部機器を施設内のなるべく広い範囲にわたり分散して複数台配置するのが望ましく、このため給電ラインも施設内の広い範囲にわたり分散して配線しなければならないので、多大のコストを要する。
従って、従来技術においては、施設に外部機器を新設する際、給電ラインの設置に伴うコストの増加に問題が生じてしまうのである。
【００１５】
本発明の目的は、外部機器の設置に給電ラインを別途必要とせずに対応可能な電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、ファントム給電方式の信号伝送ラインを用いて外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムにおいて、前記信号伝送ラインと前記外部機器の間に接続され、前記信号伝送ラインが本来備えているファントム給電能力を増強して出力するアダプタを設け、当該アダプタにより増強された電力が前記外部機器に至る信号伝送ラインのファントム給電電力になるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器などの外部機器に対する給電がアダプタの追加だけで得られるので、外部機器の設置対象となった施設が既に構内ＰＨＳ無線システムを備えていた場合、当該システムにアダプタを追加し、当該システムの信号伝送ラインの中で手近にある信号伝送ラインに外部機器を接続するだけで、当該外部機器に動作電力が供給できるようになる。
この結果、本発明によれば、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電力供給システムの実施形態１を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態１における基地局インターフェース基板を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明に係る電力供給システムの実施形態２を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態２における外部機器用電源回路を説明するためのブロック構成図である。
【図５】ファントム給電方式による構内ＰＨＳ無線システムの一例を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による電力供給システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１で、これは、従来の構内ＰＨＳ無線システムが設置されている工場や事業所などの施設に、本発明に係る電力供給システムを適用した場合の一実施の形態であり、従って、中央制御装置ＣＴＥと信号伝送ラインＬ1〜Ｌn、基地局ＢＳ1〜ＢＳn、コードレス電話機ＰＳ、それに構内電話交換機ＰＢＸは、夫々図４で説明した従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合と同じで、このとき中央制御装置ＣＴＥがファントム給電に必要な機能を備え、基地局ＢＳ1〜ＢＳn に対する電力供給にファントム給電方式が適用されている点も、図４の場合と同じである。
【００２１】
しかして、この図１の実施形態の場合、中央制御装置ＣＴＥに外部電源装置Ｐ／Ｋが設けられ、これから信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn が取り出され、基地局ＢＳ1〜ＢＳn の各々に接続されている点で、従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合とは異なっており、更に、これら信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn には、外部機器ＥＸが接続されている点でも異なっている。
ここで、外部機器ＥＸとは、この構内ＰＨＳ無線システムが設置されている工場や事業所などの既設の施設に、新たに設置された機器で、例えば無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器のことである。
【００２２】
このとき外部電源装置Ｐ／Ｋは、中央制御装置ＣＴＥがもつファントム給電能力を補い、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に、更に外部機器ＥＸが接続された場合でも、これら部機器ＥＸと基地局ＢＳ1〜ＢＳn の双方に電力が供給できるようにするためのアダプタとして機能する。
そこで、基地局ＢＳ1〜ＢＳn は、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn から電力の供給を受けて動作することになり、従って、この実施形態においても、従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合と同じく、電力供給ラインの設置を別途必要としないので、施設内に必要な範囲にわたって通話エリアが形成された利便性の高い実用的な構内ＰＨＳ無線システムを、コストアップを抑えて設置できる。
【００２３】
このとき、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn には、基地局ＢＳ1〜ＢＳn だけではなく、更に外部機器ＥＸが接続されている。
そして、これら外部機器ＥＸが信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に接続された結果、これら外部機器ＥＸには、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn を介して、外部電源装置Ｐ／Ｋから電力がファントム給電されることになる。
但し、この場合、外部機器ＥＸには、本来の意味での信号伝送ラインは接続されないので、ファントム給電ではなく、一般的な意味での給電となる。
【００２４】
そこで、次に、この外部電源装置Ｐ／Ｋについて、詳しく説明する。
この外部電源装置Ｐ／Ｋは、前述のように、中央制御装置ＣＴＥがもつファントム給電能力を補うためのアダプタである。
既存の構内ＰＨＳ無線システムの場合、ファントム給電の対象は１台の基地局ＢＳだけなので、給電能力(電力)は、通常、３Ｗ程度の仕様になっているから、他の機器に電力を供給する余裕はない。
【００２５】
従って、このままで、更に外部機器ＥＸを信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に接続したとすれば、供給能力に不足を来し、動作不能になってしまう虞がある。
そこで、この実施形態では、アダプタとして外部電源装置Ｐ／Ｋを設け、ファントム給電能力を補い、信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn に対する外部機器ＥＸの接続を許容し、当該外部機器ＥＸに対する動作用電力の供給を可能にしているのである。
【００２６】
このとき、図１では、外部電源装置Ｐ／Ｋが中央制御装置ＣＴＥから離れて描かれているが、実際には中央制御装置ＣＴＥの筐体の中に回路基板として追加されている。
従って、信号伝送ラインＬ1〜Ｌn も、実際には中央制御装置ＣＴＥの中において、配線の一種として存在していることになるので、電力供給システムを構成するために必要な既存の構内ＰＨＳ無線システムに対する変更が最小限で済み、この結果、施設の現場において容易に電力供給システムの構成に対応することができる。
【００２７】
図２は、外部電源装置Ｐ／Ｋと、その本体部分である外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)の一例を示す回路図で、ここでは信号伝送ラインＬ1〜Ｌn と信号伝送ラインＦＬ1〜ＦＬn を代表して、信号伝送ラインＬn と信号伝送ラインＦＬn についてだけ示してある。
この図２において、まず、中央制御装置ＣＴＥの基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、既存の構内ＰＨＳ無線システムに備えられているものであり、次に外部電源装置Ｐ／Ｋと、その本体部分である外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)は、この実施形態において、既存の中央制御装置ＣＴＥに付加されるアダプタ部分となる。
【００２８】
そして、まず、基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、特性インピーダンス１１０Ωの平衡回路で構成された信号系の一方の線路に所望の静電容量のコンデンサＸＣ１を直列に接続することにより、直流に対してアイソレーションを取り、インダクタンス値３．３ｍＨのインダクタンス素子ＬＸ１、ＬＸ２により信号(512kbpsの信号速度に対応した周波数の高周波信号)に対するアイソレーションを取ってグランドＧＮＤと−４８Ｖの直流電圧を信号伝送ラインＬn に印加し、供給能力３Ｗのファントム給電が得られるように構成した回路のことである。
なお、この基地局インターフェース基板ＢＳＩＦは、図５に示した従来の構内ＰＨＳ無線システムの場合も同じである。
【００２９】
次に、外部機器用電源装置ＰＸ(Ａ)は、信号伝送ラインＬn の一方と他方の線路に夫々所望の静電容量のコンデンサＸＣ２、ＸＣ３を直列に接続して、直流に対するアイソレーションを取り、所望のインダクタンス値(数百ｍＨ)のインダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４により信号に対してアイソレーションを取ってグランドＧＮＤと−４８Ｖの直流電圧を信号伝送ラインＦＬn に印加し、ファントム給電が得られるようにしたものであるが、このとき−４８Ｖの電源(直流電源)として、別途、電力容量の大きなものを用いることにより、供給能力２４Ｗのファントム給電が信号伝送ラインＦＬn に与えられるように構成したものである。
【００３０】
このとき、インダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４には、各々スイッチが並列に接続してあり、信号伝送ラインＦＬn に外部機器ＥＸだけが接続されていた場合、このスイッチをＯＮにし、インダクタンス素子ＬＸ３、ＬＸ４を短絡して、電力損失を抑えることができるようになっている。
【００３１】
従って、この実施形態１によれば、無線ＬＡＮにおける端末接続用の機器などの外部機器に対する給電がアダプタの追加だけで得られ、この結果、外部機器の設置対象となった施設が既に構内ＰＨＳ無線システムを備えていた場合、当該システムにアダプタを追加し、当該システムの信号伝送ラインの中で手近にある信号伝送ラインに外部機器を接続するだけで、当該外部機器に動作電力が供給できるようになる。
この結果、実施形態１によれば、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる。
【００３２】
ここで、この実施形態１の場合、既存の基地局インターフェース基板ＢＳＩＦにより与えられている３Ｗのファントム給電能力については、何も活かされなくなってしまうが、しかし、この結果、電力供給システムの構成に必要な既存の構内ＰＨＳ無線システムに対する変更がアダプタの追加だけという最小限の変更で済むことになるので、あながち無駄というわけでもない。
【００３３】
＜実施形態２＞
ここで、いま、ファントム給電方式の構内ＰＨＳ無線システムが備えられている既存の施設に、外部機器を設置しようと意図したとき、当該外部機器を実際に設けようとしている場所では、近傍に、当該システムの信号伝送ラインが通っていなかったとする。
そうすると、この場合、本発明を適用したことによる利点はほとんどない。
しかしながら、このとき、当該外部機器を設けようとしている場所が、既存の構内ＰＨＳ無線システムの中央制御装置ＣＴからは比較的近く、このため当該中央制御装置ＣＴから外部機器に電力を供給した方が、別の電源から独立して給電ラインを設けた場合よりもコスト的に有利な場合がある。
【００３４】
そこで、このような場合に適用して有効な本発明の実施の形態が図３に示す実施形態２で、これは、図１に示した実施形態１の外部電源装置Ｐ／Ｋに外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)を追加し、元から有る外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)から、外部機器ＥＸに至る給電ラインＦ1〜Ｆn に、外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)を介して独立に電力が供給できるようにしたものであり、従って、この場合、給電ラインＦ1〜Ｆn は、ファントム給電機能無しのラインになる。
次に、この外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)の詳細について、図３の回路図により説明する。
【００３５】
外部機器用電源回路ＰＸ(Ｂ)は、所望のインダクタンス値(数百ｍＨ)のインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６を備え、これらにより信号にアイソレーションを取って外部機器用電源回路ＰＸ(Ａ)の信号伝送ラインＦＬn (ＦＬ1〜ＦＬn)からファントム給電用の電力を取り込み、それを全波整流回路Ｒｅにより一方の極性に揃え、その上でＤＣ／ＤＣコンバータに供給して所望の電圧の直流に変換し、それを給電ラインＦn (Ｆ1〜Ｆn)に出力することにより、当該給電ラインＦn に接続されている外部機器ＥＸに電力が動作用として供給されるように構成したものである。
【００３６】
このときインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６に並列に接続されているスイッチは、信号伝送ラインＦＬn に基地局ＢＳn が接続されていなかった場合、ＯＮにしてインダクタンス素子ＬＸ５、ＬＸ６を短絡し、電力損失が抑えられるように設けられているものである。
一方、ここで全波整流回路Ｒｅが設けられているのは、信号伝送ラインＦＬn に接続する際、その極性を考慮しなくて済むようにするためであり、ＤＣ／ＤＣコンバータが設けられているのは、このとき給電ラインＦn に接続される外部機器ＥＸの仕様に合せた直流電圧にするためであり、従って、必要がなければ省略してもよい。
【００３７】
従って、この実施形態２によれば、実施形態１と同じく、給電ラインの設置に伴うコストの増大を抑えることができる上、外部機器ＥＸの設置に自由度が増加し、設置対象となる既存の施設状況や、それに設置されている構内ＰＨＳ無線システムの状態に柔軟に対応することができる。
【００３８】
ここで、以上に説明した実施形態は、何れも、ファントム給電方式の構内ＰＨＳシステムを前提としているが、しかし、本発明は、必ずしも構内ＰＨＳシステムを前提とする必要は無く、とにかくファントム給電方式が適用されているシステムなら、どのようなシステムを前提としてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、新たに設置する機器が動作電力を要する機器の場合、どのような機器であっても利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
ＣＴＸ：中央制御装置
ＢＳＩ：基地局インターフェース基板
Ｌ1〜Ｌn：信号伝送ライン(ＣＴＥとＰ／Ｋ間のファントム給電ライン)
ＦＬ1〜ＦＬn：信号伝送ライン(Ｐ／ＫとＢＳ間のファントム給電ライン)
ＥＸ：外部機器
Ｐ／Ｋ：外部電源装置(ＣＴＥの筐体に納めた電源装置)
ＰＸ(Ａ)：外部機器用電源回路(ファントム給電有り)
ＰＸ(Ｂ)：外部機器用電源回路(ファントム給電無し)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファントム給電方式の信号伝送ラインを用いて外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムにおいて、
前記信号伝送ラインと前記外部機器の間に接続され、前記信号伝送ラインが本来備えているファントム給電能力を増強して出力するアダプタを設け、
当該アダプタにより増強された電力が前記外部機器に至る信号伝送ラインのファントム給電電力になるように構成したことを特徴とする電力供給システム。
【請求項１】
ファントム給電方式の信号伝送ラインを用いて外部機器に電力を供給するようにした電力供給システムにおいて、
前記信号伝送ラインと前記外部機器の間に接続され、前記信号伝送ラインが本来備えているファントム給電能力を増強して出力するアダプタを設け、
当該アダプタにより増強された電力が前記外部機器に至る信号伝送ラインのファントム給電電力になるように構成したことを特徴とする電力供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０２３７８（Ｐ２０１３−１０２３７８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５６４５（Ｐ２０１１−２４５６４５）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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