專利名稱：供電裝置和供電方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供電裝置和一種供電方法。
背景技術：
諸如個人計算機和游戲機的許多電子設備使用交流(AC)適配器用于其操作并且 用于對其電池充電。從商用電源將AC電力輸入到AC適配器，并且隨后從該AC適配器輸出 適于設備的電力。普通的電氣設備通過直流電流(DC)操作，其中每個設備的電壓和/或電 流可能相互不同。因此，用于輸出適于每個設備的電力的AC適配器的標準對于每個設備而 言會是不同的，這導致了用于數(shù)目增加的設備的AC適配器數(shù)目的不利增加。即使形狀相似 的AC適配器可能也不能相互兼容。對于該缺點，提出了一種電源總線系統(tǒng)，其中將諸如電池或AC適配器的、用于為 設備供電的供電模塊以及用于從該供電模塊被供電的耗電模塊連接到一個公共直流總線 (參看JP 2001-306191 (A)和JP 2008-123051 (A))。在該電源總線系統(tǒng)中，直流電流流過 總線。每個模塊被描述為對象，并且關于每個模塊的對象通過該總線相互傳送/接收信息 (狀態(tài)數(shù)據(jù))。而且，關于每個模塊的對象基于來自關于其他模塊的對象的請求產(chǎn)生信息 (狀態(tài)數(shù)據(jù))，并且傳送該信息作為響應數(shù)據(jù)。然后，關于接收該響應數(shù)據(jù)的模塊的對象可 以基于所接收的響應數(shù)據(jù)的內(nèi)容控制供電和耗電。

發(fā)明內(nèi)容
在上述電源總線系統(tǒng)中，按照唯一的時序在一個總線上將電力輸出到系統(tǒng)。因此， 不利地，如果存在多個電源總線系統(tǒng)，則不同的電源總線系統(tǒng)可能不能直接相互連接。另 一方面，如果可以通過以菊花鏈方式連接多個電源總線來在多個電源總線系統(tǒng)之間調(diào)節(jié)電 力，則可以顯著提高每個電源總線系統(tǒng)中的供電服務水平。例如，不具有足夠電力的電源總 線系統(tǒng)可以被連接到具有過剩電力的其他電源總線系統(tǒng)，以便于被提供來自該其他電源總 線系統(tǒng)的過剩電力。這已在當前使用的商用供電網(wǎng)絡中實現(xiàn)，其中具有電力短缺風險的供 電網(wǎng)絡將通過相鄰供電網(wǎng)絡供電?？紤]到前述內(nèi)容，需要提供一種新的和改進的供電裝置和供電方法，該裝置和方 法在其中表示信息的信息信號被疊置在電力上的上述總線系統(tǒng)中，在對每個系統(tǒng)的同步時 序沒有任何影響的情況下，使多個系統(tǒng)能夠相互連接。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種供電裝置，其包括用于存儲通過被連接到該供 電裝置的總線提供的電力的電力存儲器，在該總線上表示信息的信息信號被疊置在電力 上。該供電裝置還包括信號阻止器，用于阻止來自該總線的信息信號泄漏到其他裝置；電 力量檢測器，用于檢測該電力存儲器的電力量；和切換控制器，用于依賴于來自該電力量檢 測器的檢測結果，切換用于從該電力存儲器提供電力的服務器模式和用于從該總線接收電 力的客戶機模式?？梢酝ㄟ^使用同一地址切換服務器模式和客戶機模式。
可以通過使用不同的地址切換服務器模式和客戶機模式。該切換控制器可以在將該供電裝置連接到該總線時，發(fā)出用于請求登記用于在服 務器模式中使用的地址和用于在客戶機模式中使用的地址的信息信號。該切換控制器可以在服務器模式被切換為客戶機模式時，發(fā)出用于解除對用于在 服務器模式中使用的地址的登記的信息信號。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種供電裝置，其包括用于檢測電力存儲器的 電力量的電力量檢測器，該電力存儲器用于存儲通過被連接到該供電裝置的總線提供的、 由該供電裝置與其他裝置共用的電力，在該總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上。 該供電裝置還包括用于阻止來自該總線的信息信號泄漏到該其他裝置的信號阻止器，并且 還包括用于依賴于來自該電力量檢測器的檢測結果，切換用于從該電力存儲器提供電力的 服務器模式和用于從該總線接收電力的客戶機模式的切換控制器?？梢酝ㄟ^使用同一地址切換服務器模式和客戶機模式?？梢酝ㄟ^使用不同的地址切換服務器模式和客戶機模式。該切換控制器可以在將該供電裝置連接到該總線時，發(fā)出用于請求登記用于在服 務器模式中使用的地址和用于在客戶機模式中使用的地址的信息信號。該切換控制器可以在服務器模式被切換為客戶機模式時，發(fā)出用于解除對用于在 服務器模式中使用的地址的登記的信息信號。根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，提供了一種供電方法，其包括檢測電力存儲器的電力 量的電力量檢測步驟，該電力存儲器用于存儲通過被連接到該電力存儲器的總線提供的電 力，在該總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上。該供電方法還包括切換步驟，其依賴 于來自該電力量檢測步驟的檢測結果，切換用于從該電力存儲器提供電力的服務器模式和 用于從該總線接收電力的客戶機模式。根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，提供了一種供電方法，其包括檢測電力存儲器的電力 量的電力量檢測步驟，該電力存儲器用于存儲通過被連接到該電力存儲器的總線提供的、 與其他裝置共用的電力，在該總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上。該供電方法還 包括切換步驟，其依賴于來自該電力量檢測步驟的檢測結果，切換用于從該電力存儲器提 供電力的服務器模式和用于從該總線接收電力的客戶機模式。根據(jù)上文描述的本發(fā)明的實施例，可以提供新的和改進的供電裝置和供電方法， 該裝置和方法在其中表示信息的信息信號被疊置在電力上的上述總線系統(tǒng)中，在對每個系 統(tǒng)的同步時序沒有任何影響的情況下，使多個系統(tǒng)能夠相互連接。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)的設置的圖示。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置100a和100b的設置的圖示。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置100a的操作的流程圖。圖4是示出供電系統(tǒng)的設置的圖示。圖5是示出一個供電系統(tǒng)的設置的圖示。圖6示出了在多個供電系統(tǒng)之間共用電池的情況中的設置示例。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的供電裝置200a和200b的設置的圖示。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的供電裝置300a的設置的圖示。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的供電裝置400的設置的圖示。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的供電裝置500的設置的圖示。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)1的供電過程的圖示。
具體實施例方式在下文中將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。要注意，在本說明書和附圖 中，具有基本上相同的功能和結構的結構性元件通過相同的附圖標記表示，并且省略這些 結構性元件的重復解釋。將按照如下順序詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。<1.第一實施例>[1-1 供電系統(tǒng)的設置][1-2.利用供電系統(tǒng)的供電過程][1-3 供電裝置的設置][1-4 供電裝置的操作]<2.第二實施例><3.第三實施例><4.第四實施例〉<5.第五實施例><6.結論〉<1.第一實施例>[1-1 供電系統(tǒng)的設置]首先將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)的設置。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明 的第一實施例的供電系統(tǒng)的設置的圖示?，F(xiàn)在，下文將參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明的第一實 施例的供電系統(tǒng)的設置。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)包括兩個供電系統(tǒng)1和2。這 些供電系統(tǒng)分別包括一個電源服務器SV1或SV2和客戶機CL1和CL2或CL3和CL4。電源 服務器SV1或SV2以及客戶機CL1和CL2或CL3和CL4經(jīng)由總線10或11被連接。電源服務器SV1和SV2向客戶機CL1、CL2、CL3和CL4提供直流電力。而且，電源 服務器SV1和SV2向客戶機CL1、CL2、CL3和CL4傳送信息信號/從客戶機CL1、CL2、CL3 和CL4接收信息信號。在該實施例中，供電和信息信號的傳送/接收均在總線10或11上 進行。電源服務器SV1和SV2包括用于傳送/接收信息信號的通信用調(diào)制解調(diào)器、用于 控制供電的微處理器、用于控制直流電力輸出的開關等。通過電源服務器SV1和SV2向客戶機CL1、CL2、CL3和CL4提供直流電力。而且， 客戶機CL1、CL2、CL3和CL4向電源服務器SV1和SV2傳送信息信號/從電源服務器SV1和 SV2接收信息信號。在圖1中，對于每一個供電系統(tǒng)示出了兩個客戶機?？蛻魴CCL1、CL2、CL3和CL4包括用于傳送/接收信息信號的通信用調(diào)制解調(diào)器、 用于控制供電的微處理器、用于控制直流電力輸出的開關等。
應當理解，電源服務器和客戶機的數(shù)目當然不限于圖1中示出的示例，其中供電 系統(tǒng)1和2分別包括一個電源服務器SV1或SV2和兩個客戶機CL1和CL2或CL3和CL4。由于上文引用的JP 2008-123051 (A)中描述了圖1中示出的供電系統(tǒng)1和2中的 供電方式，因此這里將不作詳細描述，但是下文將簡要描述利用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例 的供電系統(tǒng)1的供電過程。[1-2.利用供電系統(tǒng)的供電過程]圖11是圖示利用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)1的供電過程的圖示?，F(xiàn) 在，下文將參照圖11描述利用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電系統(tǒng)1的供電過程。如圖11中所示，電源服務器SV1向總線10輸出同步分組A1、A2、A3...。而且，為 了向客戶機CL1和CL2供電，電源服務器SV1輸出信息分組B1、B2、B3...，這些信息分組是 向客戶機CL1和CL2傳送/從客戶機CL1和CL2接收的信息信號；并且輸出電源分組C1、 C2、C3...，電能被分組為這些電源分組。另一方面，為了通過電源服務器SV1被供電，客戶 機CL1和CL2輸出信息分組Dl、D2、D3...，這些信息分組是向電源服務器SV1傳送/從電 源服務器SV1接收的信息信號。電源服務器SV1以預定間隔(例如，以1秒的間隔)在時隙的起點處輸出同步分 組A1、A2、A3...。該時隙包括其中傳送信息分組的信息間隙和其中傳送電源分組的電源間 隙。信息間隙IS1、IS2、IS3...是其中在電源服務器SV1和客戶機CL1和CL2之間交換信 息分組的間隔。電源間隙？31、？52』53...是其中輸出電源分組(1丄2丄3...以將其從電 源服務器SV1提供給客戶機CL1和CL2的間隔。信息分組是僅可以在信息間隙IS1、IS2、 IS3...的間隔中被輸出的分組。因此，如果信息分組未在一個信息間隙中被完全傳送/接 收，則可以在多個信息間隙上傳送/接收該信息分組。另一方面，電源分組是可以在電源間 隙PS1、PS2、PS3...的間隔中被輸出的分組。電源服務器SV1可以具有一個或多個服務器電源簡檔(profile)，其指出了可通 過電源服務器SV1提供的電力的規(guī)格，并且可以通過能夠提供適于客戶機CL1和CL2自身 規(guī)格的電力的電源服務器SV1向客戶機CL1和CL2供電。在該情況中，客戶機CL1和CL2 將從電源服務器SV1獲取服務器電源簡檔以確定用于客戶機CL1和CL2的電源服務器SV1 的規(guī)格(服務器電源簡檔)。為此，首先，客戶機CL1和CL2檢測通過電源服務器SV1輸出 的同步分組A1，并且獲取同步分組A1中包含的電源服務器SV1的地址。例如，該地址可以 是MAC(介質(zhì)訪問控制)地址。下一步，客戶機CL1和CL2向電源服務器SV1傳送用于請求 傳送電源服務器SV1具有的服務器電源簡檔的數(shù)目的信息分組D1。電源服務器SV1接收信息分組D1，并且其隨后在信息分組B1中傳送服務器電源簡 檔數(shù)目，該數(shù)目是電源服務器SV1具有的服務器電源簡檔的數(shù)目。客戶機CL1和CL2接收 信息分組B1，并且其從電源服務器SV1獲取服務器電源簡檔的內(nèi)容，該內(nèi)容是關于電源服 務器SV1的服務器電源簡檔的數(shù)目的。例如，假設電源服務器SV1具有兩個服務器電源簡 檔，則客戶機CL1和CL2首先獲取一個服務器電源簡檔。客戶機CL1和CL2獲取該服務器 電源簡檔，并且其傳送用于請求使用電源的信息分組D2。電源服務器SV1接收信息分組D2，并且其向客戶機CL1和CL2傳送在電源服務器 SV1內(nèi)部提供的存儲器(未示出)中存儲的第一服務器電源簡檔作為信息分組B2?？蛻魴C CL1和CL2接收信息分組B2，并且其傳送用于獲取第二服務器電源簡檔的信息分組。然而，信息間隙ISl此時已期滿，并且用于傳送電源分組的電源間隙PSl已開始。因此，該信息分 組將在下一信息間隙IS2中傳送。此外，由于要從電源服務器SVl向客戶機CLl和CL2提 供的電力的規(guī)格仍未被確定，因此在電源間隙PSl中將不供電。電源間隙PSl期滿，電源服務器SVl隨后輸出指出下一時隙開始的同步分組A2。 然后，客戶機CLl和CL2從電源服務器SVl接收信息分組B2，并且其傳送用于獲取第二服務 器電源簡檔的信息作為信息分組D3。 電源服務器SVl接收信息分組D3，并且向客戶機CLl和CL2傳送在電源服務器SVl 內(nèi)部提供的存儲器(未示出)中存儲的第二服務器電源簡檔作為信息分組B3。客戶機CLl 和CL2接收信息分組B3，獲取電源服務器SVl具有的兩個服務器電源簡檔，并且隨后選擇電 源規(guī)范適于每個客戶機CLl和CL2的一個服務器電源簡檔?？蛻魴CCLl和CL2隨后向電源 服務器SVl傳送用于確定所選擇的服務器電源簡檔的信息分組D4。電源服務器SVl接收信息分組D4，并且其向客戶機CLl和CL2傳送表示對確定電 源規(guī)范的響應的信息作為信息分組B4，以便于向客戶機CLl和CL2通知第一服務器電源簡 檔已被確定。然后，當信息間隙IS2期滿之后電源間隙PS2已開始時，電源服務器SVl向客 戶機CLl和CL2輸出用于供電的電源分組Cl。此外，對于用于電源分組傳送的定時，客戶機 CLl和CL2可以通過使用表示傳送開始時間設定請求的信息向電源服務器SVl約定供電開 始時間。上文已描述了利用根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的供電系統(tǒng)1的供電過程。圖1中示出的每個供電系統(tǒng)1和2分立地進行供電。因此，如果這兩個供電系統(tǒng) 1和2直接連接，則可以實現(xiàn)電源服務器SVl和SV2以及客戶機CLl、CL2、CL3和CL4之間 的同步。于是，在該實施例中，供電系統(tǒng)1和2經(jīng)由共用一個電力存儲元件的兩個供電裝置 被連接。利用這些供電裝置，供電系統(tǒng)1和2就信息而言是被分離的，而就電力而言是被連 接的。下文將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置的設置。[1-3.供電裝置的設置]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa和IOOb的設置的圖示?，F(xiàn) 在，下文將參照圖2描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa和IOOb的設置。圖2中示出的供電裝置IOOa和IOOb共用電池140。例如，電池140可以是鋰離子 電池、鋰離子電容器、雙電層電容器、或者任何其他電力存儲元件。此外，電池140可以從供 電裝置IOOa和IOOb被移除。如圖2中所示，供電裝置IOOa包括充電器電路110a、微處理器(μ P) 120a、調(diào)制解 調(diào)器130a、開關Sll和S12、電感器Li、二極管Dll和電容器Cl。相似地，供電裝置IOOb包 括充電器電路110b、微處理器(μ P) 120b、調(diào)制解調(diào)器130b、開關S21和S22、電感器L2、二 極管D21和電容器C2。充電器電路IlOa使用通過總線10提供的電力對電池140充電。開關Sll被開關 以控制對充電器電路IlOa的供電。電感器Ll是斷路器用電感器，用于防止電池140對于 通過總線10傳導的通信用高頻信號是低阻抗的。二極管Dll是用于將去往電池140的充 電路徑與來自電池140的放電路徑分離的二極管。
微處理器120a依賴于電池140的電壓值控制開關Sll和S12的開關，并且還控制 來自調(diào)制解調(diào)器130a的信息傳送。微處理器120a執(zhí)行用于通信可能需要的協(xié)議，從而使 微處理器120a可以被連接到電源服務器或客戶機或者被與電源服務器或客戶機斷開，這 些電源服務器或客戶機是被連接到總線10的。當供電裝置IOOa被連接到總線10時，則通 過存在于供電系統(tǒng)1中的同步服務器管理供電裝置IOOa的地址。此外，同步服務器的功能 可通過一個電源服務器或者通過不同于用于供電的電源服務器的其他服務器涵蓋。由于JP 2008-123051 (A)中描述了同步服務器的功能，因此這里將不作詳細描述。利用通過同步服 務器管理的供電裝置IOOa的地址，供電裝置IOOa于是可以用作電源服務器或客戶機。電池140的電力(電壓電平)決定供電裝置IOOa應用作電源服務器還是客戶機。微處理器120a利用檢測用線路乂；甜⑶監(jiān)視電池140的電壓，并且如果該電壓等于或高于 設定值(或者僅僅高于設定值)，則使供電裝置IOOa用作電源服務器。另一方面，如果電池 140的電壓低于設定值(或者等于或低于設定值)，則微處理器120a使供電裝置IOOa用作 客戶機。當供電裝置IOOa用作電源服務器時，供電裝置IOOa可以向被連接到總線10的其 他電源服務器和客戶機通知關于可通過供電裝置IOOa提供的電力的信息。另一方面，當供 電裝置IOOa用作客戶機時，供電裝置IOOa從調(diào)制解調(diào)器130a向總線10輸出用于協(xié)商過程 的信息，以便于通過其他電源服務器得到供電。當能夠從電源服務器供電時，通過電源服務 器提供電力，并且如果可能，接收的電力可用于對電池140充電。此外，由于上文引用的JP 2008-123051 (A)中描述了用于電源服務器和客戶機之間的協(xié)商過程的信息，因此這里將不 作詳細描述。對于用于協(xié)商過程的該信息，可以應用上文引用的JP 2008-123051 (A)中描 述的內(nèi)容，但是還應當理解，在本發(fā)明中該信息當然不限于此。調(diào)制解調(diào)器130a被設置為向被連接到總線10的其他電源服務器或客戶機傳送信 息/從被連接到總線10的其他電源服務器或客戶機接收信息。調(diào)制解調(diào)器130a向總線10 傳送通信用高頻信號并且接收通過總線10傳導的通信用高頻信號。電容器Cl被配置在總 線10和調(diào)制解調(diào)器130a之間以防止直流電流流入到調(diào)制解調(diào)器130a中。如上文所述，供電裝置IOOa具有兩個模式用于用作電源服務器的電源服務器模 式和用于用作客戶機的客戶機模式。如果供電裝置IOOa在電源服務器模式中操作，則通過 微處理器120a使開關S12閉合，從而不會通過充電器電路IlOa對電池140充電。因此，在 供電裝置IOOa在電源服務器模式中操作的情況中，供電裝置IOOa是電池140。此外，當供 電裝置IOOa在電源服務器模式中操作時，供電裝置IOOb可以在客戶機模式中操作。如果 當供電裝置IOOa在電源服務器模式中操作時供電裝置IOOb在客戶機模式中操作，則在從 電池140向總線10輸出電力的情況下，可以對電池140充電。上文已描述了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa和IOOb的設置。下面將 描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa和IOOb的操作。[1-4.供電裝置的操作]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa的操作的流程圖?，F(xiàn)在，下 文將參照圖3描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa的操作。這里將僅描述供電 裝置IOOa的操作，但是應當理解，供電裝置IOOb當然以相同的方式操作。如果供電裝置IOOa未被連接到總線10而是被連接到電池140，則通過微處理器 120a獲取電池140的電壓值。微處理器120a隨后確定所獲取的電池140的電壓值是否等于或高于預定電壓值(步驟S101)。如果作為步驟SlOl處的確定結果，電池140的電壓值 等于或高于預定電壓值，則微處理器120a將供電裝置IOOa的操作模式設定為服務器模式。 微處理器120a于是使供電裝置IOOa隨后在服務器模式中操作(步驟S102)。
當供電裝置IOOa開始在服務器模式中操作時，則通過微處理器120a使開關Sll 和S12閉合，并且準備好提供在電池140中存儲的電力。供電裝置IOOa隨后請求存在于總 線10上的同步服務器將供電裝置IOOa登記為電源服務器(步驟S103)。為了使同步服務 器將供電裝置IOOa登記為電源服務器，供電裝置IOOa在調(diào)制解調(diào)器130a處產(chǎn)生用于請求 將供電裝置IOOa登記為電源服務器的消息，并且從其自身廣播該消息。當同步服務器接收 到該消息時，其可以將供電裝置IOOa登記為電源服務器。向總線10廣播指出電源服務器被添加或移除的消息。因此，在被連接到總線10 的客戶機中，請求電力的任何客戶機可以開始與在同步服務器中被登記為電源服務器的供 電裝置IOOa協(xié)商。如果協(xié)商已成功，則供電裝置IOOa可以經(jīng)由總線10將在電池140中存 儲的電力提供給已請求協(xié)商的該客戶機(步驟S104)。如果使在電池140中存儲的電力被輸出到總線10，除非來自外部的任何電力被提 供給電池140，否則電池140的電壓降隨時間下降；在該情況中，例如，當供電裝置IOOb未 在客戶機模式中操作時，電池140的電壓將隨時間下降。然后，微處理器120a再次進行如 上文所述的步驟SlOl的確定操作，并且如果作為步驟SlOl處的確定結果，電池140的電壓 值低于預定電壓值，則將供電裝置IOOa的操作模式設定為客戶機模式。微處理器120a于 是使供電裝置IOOa隨后在客戶機模式中操作(步驟S105)。在供電裝置IOOa在客戶機模式中操作的情況中，首先，供電裝置IOOa從調(diào)制解調(diào) 器130a向同步服務器輸出脫離服務器請求。當供電裝置IOOa從同步服務器接收到脫離 服務器響應時，供電裝置IOOa使其自身與總線10 —度分離(理論上)。隨后，在供電裝置 IOOa中，通過微處理器120a使開關S12斷開，從而可以通過充電器電路IlOa對電池140充 電。供電裝置IOOa隨后請求存在于總線10上的同步服務器將供電裝置IOOa登記為客戶 機(步驟S106)。為了使同步服務器將供電裝置IOOa登記為客戶機，供電裝置IOOa在調(diào)制 解調(diào)器I30a處產(chǎn)生用于請求將供電裝置IOOa登記為客戶機的消息，并且從其自身廣播該 消息。當同步服務器接收到該消息時，其可以將供電裝置IOOa登記為客戶機。當在同步服務器中將供電裝置IOOa登記為客戶機時，供電裝置IOOa開始與被連 接到總線10的電源服務器的協(xié)商過程。如果與被連接到總線10的電源服務器的協(xié)商已成 功，則隨后通過被連接到總線10的電源服務器向供電裝置IOOa供電(步驟S107)。通過被 連接到總線10的電源服務器被供電的供電裝置IOOa可以使用部分或所有電力用于對電池 140充電。當對電池140充電時，通過微處理器120a使開關S12斷開，沒有通信用高頻信號 被輸出到電池140所被連接到的線路，并且在線路上將僅存在用于電池140的適當電力。由于對電池140充電，因此電池140的電壓增加。當電池140的電壓等于或高于 預定電壓值時，則供電裝置IOOa可以再次在服務器模式中操作以向總線10提供在電池140 中存儲的電力。上文已描述了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的供電裝置IOOa和IOOb的操作。如上文 所述，依賴于電池140的電壓值，確定供電裝置IOOa和IOOb在服務器模式還是客戶機模式 中操作。因此，如果電池140的電壓等于或高于預定電壓值，則供電裝置IOOa和IOOb均在服務器模式中操作，而如果電池140的電壓低于預定電壓值，則供電裝置IOOa和IOOb均在 客戶機模式中操作。因此，對于電力而言，供電裝置IOOa和IOOb通過電池140被相互連 接，而對于通信而言，供電裝置IOOa和IOOb通過電池140被相互分離。對供電裝置IOOa 和IOOb的操作的該控制可以在對每個系統(tǒng)的同步時序沒有任何影響的情況下提供不同供 電系統(tǒng)之間的互連。此外，在上文的示例性解釋中，供電裝置IOOa使用一個地址進入供電系統(tǒng)，交替 地作為服務器或客戶機，但是本發(fā)明不限于此。供電裝置IOOa可以預先具有用于服務器和 用于客戶機的不同地址，并且在進入系統(tǒng)時在同步服務器中登記為服務器和客戶機。下面將描述供電裝置IOOa的示例情況。供電裝置IOOa預先具有用于服務器和客 戶機的不同地址。因此，不論電池140是否被連接到供電裝置100a，當供電裝置IOOa被連 接到總線10時，新的電源服務器和新的客戶機被添加到供電系統(tǒng)1的同步服務器中。
在該背景下，用于在同步服務器中將供電裝置IOOa登記為電源服務器的簡檔反 映用于檢測電池140的電壓值的線的信息。如果作為電池140的電壓值的檢測 結果，該電壓值等于或低于預定值(或者僅僅低于預定值)，則供電裝置IOOa在同步服務器 中將其輸出電壓值的簡檔登記為0。如果任何其他客戶機與供電裝置IOOa進行關于供電 的協(xié)商，則由于在同步服務器中將供電裝置IOOa的輸出電壓值的簡檔登記為0，供電裝置 IOOa不能供電，因此協(xié)商將中斷。此外，在供電裝置IOOa預先具有用于服務器和客戶機的不同地址的情況中，供電 裝置IOOa不會為了使用一個地址交替地用于服務器或用于客戶機而自己去監(jiān)視電池140 的狀態(tài)。因此，在該情況中，供電裝置IOOa優(yōu)選地被配置為其自身不是同步服務器。換言 之，供電裝置IOOa優(yōu)選地被配置為進入已具有同步服務器的供電系統(tǒng)的裝置。該配置將防 止由于供電裝置IOOa的預先給出的用于服務器和用于客戶機的不同地址，供電裝置IOOa 自身作為同步服務器和客戶機完成系統(tǒng)建立。而且，如果供電裝置IOOa自身是同步服務 器，則對于供電裝置IOOa進入已具有同步服務器的現(xiàn)有供電系統(tǒng)將是不利的。如果作為電池140的電壓值的檢測結果，該電壓值等于或低于預定值(或者僅僅 低于預定值)，則由于供電裝置IOOa不能作為服務器提供電力，因此供電裝置IOOa不能作 為服務器進入供電系統(tǒng)。另一方面，供電裝置IOOa可以作為客戶機進入供電系統(tǒng)。如果供 電裝置IOOa已成功進入供電系統(tǒng)，則可以通過電源服務器向供電裝置IOOa供電。此外，盡管供電裝置IOOa具有用于服務器和客戶機的不同地址，但是優(yōu)選地在物 理上限制供電裝置IOOa作為電源服務器和作為客戶機的操作的同時執(zhí)行。利用用于服務 器和用于客戶機的不同地址，供電裝置IOOa將不需要在從電源服務器切換到客戶機時臨 時離開并且隨后重新進入供電系統(tǒng)，反之亦然。較之利用同一地址切換服務器模式和客戶 機模式的情況，因此簡化了臨時離開并且重新進入供電系統(tǒng)的過程。在上文的示例性解釋中，與電池140的狀態(tài)無關，供電裝置IOOa在其進入供電系 統(tǒng)時在同步服務器中將其自身登記為電源服務器，但是本發(fā)明不限于此。例如，除非電池 140的電壓等于或高于預定值，否則供電裝置IOOa可以在同步服務器中不將其自身登記為 電源服務器。僅在對電池140充電以使其電壓等于或高于預定值時，供電裝置IOOa才可以 在同步服務器中將其自身登記為電源服務器。在電池140的電壓未達到預定值時，供電裝 置IOOa的該操作可以防止來自任何其他客戶機的關于供電的不必要的協(xié)商。
此外，在供電裝置100a和100b具有用于服務器和客戶機的不同的地址的情況中， 當電池140的電壓值低于預定值時，在服務器模式中操作的供電裝置100a和100b可以在 理論上被與總線10和11分離。換言之，當電池140的電壓值低于預定值時，供電裝置100a 和100b可以請求同步服務器從同步服務器中移除其作為電源服務器的地址。當在供電裝 置100a和100b被與總線10和11分離之后電池140的電壓被恢復時，供電裝置100a和 100b隨后可以請求同步服務器再次在同步服務器中登記其用于電源服務器的地址。上文描述的是使用如圖4中所示的設置的供電系統(tǒng)的擴展示例，例如，其中兩個 供電裝置通過一個電池共用能量。在圖4中，BUSn和BUSk表示總線，SLn、SLm、SLo和SLp 表示能夠與任何其他供電裝置共用電池的供電裝置，并且BAT表示電池。HI和H2表示用于 連接電池和供電裝置的端子。假設圖4中示出的BUSn、SLm和SLn作為一個供電系統(tǒng)SYSn，其設置如圖5中所 示。這樣，由于電池BAT可以被連接為星形設置，因此如圖6中所示的設置將是可能的。圖 6示出了在多個供電系統(tǒng)之間共用電池BAT的設置示例。在圖6中，每個供電系統(tǒng)被示出為 一個模塊SYS0至SYS5，并且每個電池被示出為BAT0至BAT3。而且在圖6中，每個供電系統(tǒng) 是對于信息而言的封閉系統(tǒng)，而供電系統(tǒng)通過BAT0至BAT3共用能量。通過該設置，每個供 電系統(tǒng)將僅具有在每個供電系統(tǒng)內(nèi)利用低電力覆蓋信息交換的通信裝置(調(diào)制解調(diào)器)， 而非在整體系統(tǒng)上路由信息。<2.第二實施例>如上文所述，在本發(fā)明的第一實施例中，多個供電裝置共用一個電池，從而使多個 供電系統(tǒng)對于能量而言而非對于信息而言被相互連接?，F(xiàn)在，在這些供電裝置中出現(xiàn)了如 下問題共用電池的供電裝置中的哪些供電裝置應提供電池？因此，如下文所述，在本發(fā)明 的第二實施例中，供電裝置被相互連接，所有這些供電裝置都包括自身的電池，從而使多個 供電系統(tǒng)可以對于能量而言而非對于信息而言被相互連接。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的供電裝置200a和200b的設置的圖示?，F(xiàn) 在，下文將參照圖7描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的供電裝置200a和200b的設置。如圖7中所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的供電裝置200a包括充電器電路210a、 微處理器(U P) 220a、調(diào)制解調(diào)器230a、電池240a、開關S11和S12、電感器L1、二極管D11 和電容器C1。相似地，供電裝置200b包括充電器電路210b、微處理器(iiP)220b、調(diào)制解調(diào) 器230b、電池240b、開關S21和S22、電感器L2、二極管D21和電容器C2。充電器電路210a、微處理器220a和調(diào)制解調(diào)器230a的功能分別與圖2中示出的 充電器電路110a、微處理器120a和調(diào)制解調(diào)器130a相似。因此，充電器電路210a使用通 過總線10從電源服務器提供的電力對電池240a充電。微處理器220a控制開關S11和S12 的開關。調(diào)制解調(diào)器230a被設置為向被連接到總線10的其他電源服務器或客戶機傳送信 息/從被連接到總線10的其他電源服務器或客戶機接收信息。供電裝置200a和200b將被相互連接，其中它們的GND被相互連接，而供電裝置 200a的V0端子與供電裝置200b的VI端子以及供電裝置200a的VI端子與供電裝置200b 的V0端子被分別連接。通過利用三個線路連接供電裝置200a和200b，在不需要對相鄰供 電系統(tǒng)之間的同步關系作任何考慮的情況下，兩個供電裝置200a和200b可以被相互連接。 如果供電裝置200a和200b被如此連接，則供電裝置200a可以利用從總線10提供的電力對電池240a充電。供電裝置200a可以將在電池240a中存儲的電力通過供電裝置200b提 供給總線11。相似地，供電裝置200b可以利用從總線11提供的電力對電池240b充電，并 且隨后通過供電裝置200a將在電池240b中存儲的電力提供給總線10。此外，如在上文所述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，供電裝置200a和200b可以使 用同一地址用于服務器和客戶機，或者在其他情況中使用不同的地址用于服務器和用于客 戶機。在不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，如在上文所述的本發(fā)明的第一實 施例中那樣，在將供電裝置200a和200b連接到總線10和11中的每個總線時，可以發(fā)出用 于在同步服務器中登記用于服務器的地址和用于客戶機的地址的信息。并且仍然在使用不 同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，在從服務器模式切換到客戶機模式時，可以 發(fā)出用于解除對用于服務器的地址的登記的信息。如圖7中示出的供電裝置200a被設置為利用從總線10提供的電力對電池240a 充電，并且通過供電裝置200b向總線11提供在電池240a中存儲的電力，但是根據(jù)本發(fā)明 的供電裝置可以進行不同的設置。換言之，具有內(nèi)建電池的供電裝置可被設置為利用通過 與其對于能量而言連接的相鄰供電系統(tǒng)所提供的電力對電池充電，并且將電池的電力提供 給與其直接連接的供電系統(tǒng)。利用如圖7中所示被連接的供電裝置200a和200b，通過微處理器220a和220b可 以分別了解從電池240a和240b輸出的電力量。這是因為通過線路V_sence可以檢測電池 240a和240b中的每個電池的電壓。因此，通過使用通過微處理器220a和220b 了解的電力 量，可以根據(jù)輸出到所連接的供電系統(tǒng)的電力量進行結算。此外，除了圖7中示出的配置之 外，關于結算的信息可以優(yōu)選地通過在供電裝置200a和200b之間提供的特定的通信路線 進行交換。<3.第三實施例>如上文所述，在本發(fā)明的第二實施例中，供電裝置被相互連接，所有供電裝置都包 括自身的電池，從而使多個供電系統(tǒng)可以對于能量而言而非對于信息而言被相互連接。盡 管圖7中示出的供電裝置200a和200b可以相互共用在電池240a和240b中存儲的電力， 但是其不包括用于相互通知通過每個供電裝置提供的電力的信息的任何手段。在第三實施 例中，諸如圖7中示出的供電裝置200a和200b的供電裝置額外地包括用于相互通知通過 每個供電裝置提供的電力的信息的手段。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的供電裝置300a的設置的圖示?，F(xiàn)在，下文 將參照圖8描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的供電裝置300a的設置。如圖8中所示，根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的供電裝置300a包括充電器電路310a、 微處理器(PP) 320a、調(diào)制解調(diào)器330a和332a、電池340a、開關S11和S12、電感器L1、二 極管Dl 1和電容器CI、C11和C12。通過向圖7中示出的供電裝置200a添加電容器CI 1和 C12來設置圖8中示出的供電裝置300a。調(diào)制解調(diào)器332a從微處理器320a接收電池340a的耗電信息，并且產(chǎn)生包含該耗 電信息的高頻信號。通過調(diào)制解調(diào)器332a產(chǎn)生的高頻信號流過電容器C11和C12，并且被 輸送到其他供電裝置(圖8中未示出)。此外，為了防止從供電裝置300a朝向總線10發(fā)出 的同步信號或者針對供電系統(tǒng)1的任何其他信號被傳送到相鄰的供電系統(tǒng)，微處理器320a 可以僅選擇用于傳送耗電的必要信息，并且從調(diào)制解調(diào)器332a發(fā)出所選擇的信息。如在上文所述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，供電裝置300a可以使用同一地址用于服務器和 客戶機，或者在其他情況中使用不同的地址用于服務器和用于客戶機。在使用不同的地址 用于服務器和用于客戶機的情況中，如在上文所述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，在將供 電裝置300a連接到總線10時，可以發(fā)出用于在同步服務器中登記用于服務器的地址和用 于客戶機的地址的信息。并且仍然在使用不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中， 在從服務器模式切換到客戶機模式時，可以發(fā)出用于解除對用于服務器的地址的登記的信 肩、o<4.第四實施例〉如上文所述，在本發(fā)明的第一至第三實施例中，多個供電裝置共用一個總線，并且 包括電池的供電裝置被相互連接，從而使供電系統(tǒng)相互提供能量。在本發(fā)明的第四實施例 中，供電系統(tǒng)通過一個套件(package)相互提供能量。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的供電裝置400的設置的圖示?，F(xiàn)在，下文 將參照圖9描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的供電裝置400的設置。如圖9中所示，根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的供電裝置400包括充電器電路410、微 處理器(P P) 420、調(diào)制解調(diào)器430和432、電池440、開關S1和S2、電感器L1和L2、二極管 D1和D2以及電容器C1和C2。圖9中示出的供電裝置400可以用作用于從總線10接收電力以對電池440充電 的客戶機，并且還用作用于將在電池440中存儲的電力輸出到總線10和11的電源服務器。 因此，在總線10側上的供電系統(tǒng)1中，供電裝置400將是用作客戶機和電源服務器的設備。 另一方面，在總線11側上的供電系統(tǒng)2中，供電裝置400將是僅用作電源服務器的設備。對 于信息而言，總線10和11通過調(diào)制解調(diào)器430和432被相互分離。在微處理器420的控 制下，通過調(diào)制解調(diào)器430和432分別產(chǎn)生將被輸出到總線10和11的高頻信號。通過總 線10被輸送到供電裝置400的高頻信號將因電感器L1而被中斷，從而使信號不會流入總 線11。相似地，通過總線11輸送到供電裝置400的高頻信號將因電感器L2而被中斷，從而 使信號不會流入總線10。關于總線10側上的供電系統(tǒng)1的供電裝置400的操作與根據(jù)本發(fā)明的第一實施 例的上述供電裝置100a和100b的操作相似。因此，供電裝置400依賴于電池440的電壓 確定作為電源服務器操作還是作為客戶機操作。另一方面，對于總線11側上的供電系統(tǒng) 2，依賴于電池440的電壓，供電裝置400確定開始用作電源服務器還是停止用作電源服務 器。換言之，如果電池440的電壓等于或高于預定電壓(或者僅僅高于預定電壓)，則提交 預設的電源簡檔，并且執(zhí)行與被連接到總線11的客戶機的協(xié)商過程。如果協(xié)商已成功，則 響應于被連接到總線11的該客戶機的請求，供電裝置400將在電池440中存儲的電力提供 給被連接到總線11的該客戶機。此外，如在上文所述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，供電 裝置400可以使用同一地址用于服務器和客戶機，或者在其他情況中使用不同的地址用于 服務器和用于客戶機。在使用不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，如在上文所 述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，在將供電裝置400連接到總線10和11中的每個總線時， 可以發(fā)出用于在同步服務器中登記用于服務器的地址和用于客戶機的地址的信息。并且仍 然在使用不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，在從服務器模式切換到客戶機模 式時，可以發(fā)出用于解除對用于服務器的地址的登記的信息。
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<5.第五實施例〉如上文所述，在本發(fā)明的第四實施例中，供電系統(tǒng)通過一個套件相互提供能量。在本發(fā)明的第五實施例中，通過不同的微處理器控制高頻信號的切換和產(chǎn)生。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的供電裝置500的設置的圖示。現(xiàn)在，下文 將參照圖10描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的供電裝置500的設置。如圖10中所示，根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的供電裝置500包括充電器電路510、微 處理器(μ P) 520和522、調(diào)制解調(diào)器530和532、電池540、開關Sl和S2、電感器Ll和L2、 二極管Dl和D2以及電容器Cl和C2。額外的微處理器522使圖10中示出的供電裝置500不同于圖9中示出的供電裝置 400。微處理器522就高頻信號的產(chǎn)生對調(diào)制解調(diào)器532進行控制。微處理器522檢測電 池540的電壓，并且如果電池540的電壓等于或高于預定電壓(或者僅僅高于預定電壓)， 則控制調(diào)制解調(diào)器532產(chǎn)生用于提交預設的電源簡檔的高頻信號。微處理器522通過廣播 所產(chǎn)生的高頻信號執(zhí)行與被連接到總線11的客戶機的協(xié)商過程。如果協(xié)商已成功，則響 應于被連接到總線11的該客戶機的請求，供電裝置500將在電池540中存儲的電力提供給 被連接到總線11的該客戶機。此外，如在上文所述的本發(fā)明的第一實施例中那樣，供電裝 置500可以使用同一地址用于服務器和客戶機，或者在其他情況中使用不同的地址用于服 務器和用于客戶機。在使用不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，如在上文所述 的本發(fā)明的第一實施例中那樣，在將供電裝置500連接到總線10和11中的每個總線時，可 以發(fā)出用于在同步服務器中登記用于服務器的地址和用于客戶機的地址的信息。并且仍然 在使用不同的地址用于服務器和用于客戶機的情況中，在從服務器模式切換到客戶機模式 時，可以發(fā)出用于解除對用于服務器的地址的登記的信息。此外，與微處理器520的程序相同的程序可以被存儲在微處理器522中。通過在 微處理器522中存儲與微處理器520的程序相同的程序，可以簡化供電裝置500的生產(chǎn)過程。<6.結論〉如上文所述，根據(jù)每個上述實施例的供電裝置通過電池將多個供電系統(tǒng)對于電力 而言相互連接。而且，通過在供電裝置中包括用于阻止高頻信號的機制，根據(jù)每個上述實施 例的供電裝置可以容易地將多個供電系統(tǒng)對于電力而言相互連接而對于信息而言相互斷 開。因此，根據(jù)每個上述實施例的供電裝置將供電系統(tǒng)對于電力而言相互連接，從而 可以在對用于每個供電系統(tǒng)的供電時序沒有任何影響的情況下自由地增強供電系統(tǒng)。使供 電系統(tǒng)能夠對于電力而言相互連接，可以引起關于每個供電系統(tǒng)的供電服務水平的顯著提 高，并且引起供電系統(tǒng)的系統(tǒng)合作的實現(xiàn)。本領域的技術人員應當理解，在所附權利要求或其等同物的范圍內(nèi)，依賴于設計 需要和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和替換。本申請包含與在2009年4月30日提交日本專利局的日本在先專利申請JP 200-111577中公開的主題內(nèi)容相關的主題內(nèi)容，該在先申請的全部內(nèi)容通過引用并入此 處。工業(yè)適用性
本發(fā)明適用于供電裝置和供電方法，特別適用于通過在總線上將電力疊置在信息 上來供電的供電裝置和供電方法。
權利要求
一種供電裝置，包括電力存儲器，其用于存儲通過被連接到所述供電裝置的總線提供的電力，在所述總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上；信號阻止器，其用于阻止來自所述總線的所述信息信號泄漏到其他裝置；電力量檢測器，其用于檢測所述電力存儲器的電力量；和切換控制器，其用于依賴于來自所述電力量檢測器的檢測結果，切換用于從所述電力存儲器提供電力的服務器模式和用于從所述總線接收電力的客戶機模式。
2.如權利要求1所述的供電裝置，其中通過使用同一地址切換所述服務器模式和所述客戶機模式。
3.如權利要求1所述的供電裝置，其中通過使用不同的地址切換所述服務器模式和所述客戶機模式。
4.如權利要求3所述的供電裝置，其中所述切換控制器在將所述供電裝置連接到所述總線時，發(fā)出用于請求登記用于在 所述服務器模式中使用的地址和用于在所述客戶機模式中使用的地址的信息信號。
5.如權利要求3所述的供電裝置，其中所述切換控制器在所述服務器模式被切換為所述客戶機模式時，發(fā)出用于解除對 用于在所述服務器模式中使用的地址的登記的信息信號。
6.一種供電裝置，包括電力量檢測器，其用于檢測電力存儲器的電力量，所述電力存儲器用于存儲通過被連 接到所述供電裝置的總線提供的、由所述供電裝置與其他裝置共用的電力，在所述總線上 表示信息的信息信號被疊置在電力上；信號阻止器，其用于阻止來自所述總線的信息信號泄漏到所述其他裝置；和切換控制器，其用于依賴于來自所述電力量檢測器的檢測結果，切換用于從所述電力 存儲器提供電力的服務器模式和用于從所述總線接收電力的客戶機模式。
7.如權利要求6所述的供電裝置，其中通過使用同一地址切換所述服務器模式和所述客戶機模式。
8.如權利要求6所述的供電裝置，其中通過使用不同的地址切換所述服務器模式和所述客戶機模式。
9.如權利要求8所述的供電裝置，其中所述切換控制器在將所述供電裝置連接到所述總線時，發(fā)出用于請求登記用于在 所述服務器模式中使用的地址和用于在所述客戶機模式中使用的地址的信息信號。
10.如權利要求8所述的供電裝置，其中所述切換控制器在所述服務器模式被切換為所述客戶機模式時，發(fā)出用于解除對 用于在所述服務器模式中使用的地址的登記的信息信號。
11.一種供電方法，包括檢測電力存儲器的電力量的電力量檢測步驟，所述電力存儲器用于存儲通過被連接到 所述電力存儲器的總線提供的電力，在所述總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上； 禾口切換步驟，其依賴于來自所述電力量檢測步驟的檢測結果，切換用于從所述電力存儲器提供電力的服務器模式和用于從所述總線接收電力的客戶機模式。
12. 一種供電方法，包括檢測電力存儲器的電力量的電力量檢測步驟，所述電力存儲器用于存儲通過被連接到 所述電力存儲器的總線提供的、與其他裝置共用的電力，在所述總線上表示信息的信息信 號被疊置在電力上；和切換步驟，其依賴于來自所述電力量檢測步驟的檢測結果，切換用于從所述電力存儲 器提供電力的服務器模式和用于從所述總線接收電力的客戶機模式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種供電裝置和供電方法。該供電裝置包括用于存儲通過被連接到供電裝置的總線提供的電力的電力存儲器，在該總線上表示信息的信息信號被疊置在電力上。該供電裝置還包括信號阻止器，用于阻止來自總線的信息信號泄漏到其他裝置；電力量檢測器，用于檢測電力存儲器的電力量；和切換控制器，用于依賴于來自電力量檢測器的檢測結果，切換用于從電力存儲器提供電力的服務器模式和用于從總線接收電力的客戶機模式。
文檔編號H02J15/00GK101877501SQ201010158718
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者田島茂 申請人:索尼公司