JP2010193126A

JP2010193126A - 通信装置及びその制御方法

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Publication number: JP2010193126A
Application number: JP2009034827A
Authority: JP
Inventors: Yu Kaneko; 子雄金; Makoto Tsuruta; 田誠鶴; Toshiyuki Umeda; 田俊之梅; Shoji Otaka; 高章二大; Takeshi Ishihara; 原丈士石; Nobuhiko Sugasawa; 沢延彦菅; Keisuke Mera; 良恵介米
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: JP5383243B2

Abstract

【課題】ネットワークを介して受信した信号によりスリープモードから起動し、既存のネットワークへの導入が容易であり、待機電力を低減できる。
【解決手段】プロセッサ４０と、特定したＩＤが所定の起動用ＩＤと一致するか否か判定する判定部３１と、ＮＩＣ２０と、を備える通信装置の制御方法であって、プロセッサ４０による待機状態への移行の決定に伴い、プロセッサ４０及びＮＩＣ２０への電力供給を停止し、判定部３１へ電力を供給し、判定部３１による判定結果が一致した時に、ＮＩＣ２０へ電力を供給し、前記判定結果が一致してから所定時間内にＮＩＣ２０が所定の起動パケットを受信しない場合に、ＮＩＣ２０への電力供給を停止し、前記判定結果が一致してから所定時間内にＮＩＣ２０が所定の起動パケットを受信した場合に、プロセッサ４０へ電力を供給し、判定部３１への電力供給を停止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信装置及びその制御方法に関するものである。

ネットワークを介してスリープモード（待機状態）にある通信機器（以下、被制御機器と呼ぶ）を起動する技術として、ＷＯＬ（ＷａｋｅＯｎＬＡＮ）が知られている。ＷＯＬでは、制御機器が特定のデータ列を含むパケット（以下、ＷＯＬ起動用パケットと呼ぶ）を送信することで、被制御機器を起動させる。被制御機器は、スリープモード時にパケットを受信し、それがＷＯＬ起動用パケットか否かの判定を行い、ＷＯＬ起動用パケットであればスリープモードから復帰する。従って、被制御機器はスリープモード時に、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）へ電力を供給する必要があり、その分の待機電力が発生するという問題があった。

上記の問題を解決するため、低消費電力で動作する高感度整流器と電源制御手段とを搭載し、高感度整流器がＮＩＣへ送られてきた起動用の電気信号を電圧へ変換し、それによって電源制御手段を作動させることで、主要部へ電力を供給して起動する通信装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この手法ではパケットの解析は行わないため、ＮＩＣへの電力供給を行う必要がなく、ＷＯＬよりも被制御機器の待機電力を減らして、ネットワークを介した起動を実現できる。

しかし、制御機器に、このような通信装置（被制御機器）を起動するための特殊な起動用の電気信号を送信する機能を実装させる必要がある。

また、上記のような通信装置は、制御機器と直接接続されていることが想定されている。従って、このような通信装置を既存のネットワークに導入するためには、制御機器との間に存在するスイッチングハブ等の機器にも、特殊な起動用の電気信号を送信する機能を実装させる必要がある。

このように、ネットワークを介して起動できる従来の通信装置は、既存のネットワークに導入することが困難であるという問題があった。

特開２００７−２５９３３９号公報

本発明は、ネットワークを介して受信した信号によりスリープモードから起動し、既存のネットワークへの導入が容易であり、待機電力を低減できる通信装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様による通信装置は、プロセッサと、電気信号の電位レベルからＩＤを特定し、特定したＩＤが所定の起動用ＩＤと一致するか否か判定する判定部と、電気信号を受信し、電力が供給されている時は前記電気信号を前記プロセッサへ出力し、電力が供給されていない時は前記電気信号を前記判定部へ出力するネットワークインタフェースカードと、短絡時に前記プロセッサ及び前記ネットワークインタフェースカードへ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記ネットワークインタフェースカードが所定の起動パケットを受信した時に短絡され、前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い開放される第１のスイッチと、短絡時にネットワークインタフェースカードへ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記判定部による判定結果が一致した時に短絡され、前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが前記起動パケットを受信しない場合、又は前記第１のスイッチの短絡に伴い開放される第２のスイッチと、短絡時に前記判定部へ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い短絡され、前記第１のスイッチの短絡に伴い開放される第３のスイッチと、を備えるものである。

また、本発明の一態様による通信装置の制御方法は、前記通信装置を制御できるものである。

本発明によれば、ネットワークを介して受信した信号によりスリープモードから起動し、既存のネットワークへの導入が容易であり、待機電力を低減できる。

本発明の第１の実施形態に係る通信システムの概略構成図である。同第１の実施形態に係る通信装置の概略構成図である。同第１の実施形態に係る通信装置の各動作モードにおけるスイッチの接続状態を示す表である。通信モードからスリープモードへの移行処理を説明するフローチャートである。スリープモード時の動作を説明するフローチャートである。ＷＯＬモード時の動作を説明するフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る通信装置の概略構成図である。スリープモード時の動作を説明するフローチャートである。制御機器の送信データに対する各部の出力信号の一例を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る通信装置の概略構成図である。スリープモード時の受信電気信号の周波数と、コンパレータ及びＸＯＲ回路の出力レベルとの関係を示す表である。変形例による通信装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）図１に本発明の第１の実施形態に係る通信システムの概略構成を示す。本実施形態に係る通信装置である被制御機器１０は、スイッチングハブ１００、ネットワーク１０１、及びスイッチングハブ１０２を介して制御機器１０３に接続される。制御機器１０３は被制御機器１０の起動を要求する。スイッチングハブ１００、１０２は、例えばイーサネット（登録商標）の１０ＢＡＳＥ−Ｔと１００ＢＡＳＥ−ＴＸを両方接続できるイーサネットスイッチである。

図１に示す通信システムは想定環境の一例であり、制御機器１０３と被制御機器１０が直接接続されていてもよいし、スイッチングハブ１００のみを介して接続されていてもよい。また、スイッチングハブの代わりにルータを用いてもよい。

図２に被制御機器１０の概略構成を示す。被制御機器１０は、スイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、ネットワークインタフェースカード（以下ＮＩＣと称する）２０、起動部３０、及びプロセッサ４０を備え、主電源５０から電力が供給される。

スイッチ１は、主電源５０からの電力を、プロセッサ４０及びＮＩＣ２０に供給するか否か切り替える。スイッチ２は、主電源５０からの電力を、ＮＩＣ２０に供給するか否か切り替える。従って、スイッチ１が開放されている場合、プロセッサ４０には電力が供給されない。また、スイッチ１及びスイッチ２が開放されている場合、プロセッサ４０及びＮＩＣ２０には電力が供給されない。

スイッチ３は、主電源５０からの電力を、起動部３０に供給するか否か切り替える。スイッチ３が開放されている場合、起動部３０には電力が供給されない。

ＮＩＣ２０は、コネクタ２１、パルストランス部２２、ＰＨＹ部２３、ＭＡＣ部２４、及びスイッチ４を有する。パルストランス部２２は、コネクタ２１を介して制御機器１０３から送信された電気信号を受信し、高電圧を遮断する。スイッチ４はパルストランス部２２により高電圧が遮断された電気信号の出力先を、ＰＨＹ部２３、又は起動部３０及びパルストランス部２２の送信側（ＴＸ）に切り替える。

ＰＨＹ部２３は受信信号を整形する。ＭＡＣ部２４は、ＷＯＬ（Wake On LAN）の機能を有し、受信信号がＷＯＬパケットであった場合、スイッチ１を制御して、プロセッサ４０及びＮＩＣ２０へ主電源５０からの電力が供給されるようにし、被制御機器１０を起動させる。

起動部３０はＩＤ判定部３１を有する。ＩＤ判定部３１は、スイッチ４を介して受信した電気信号のＨｉ／ＬｏｗからＩＤを特定する。具体的には、受信電気信号の電位のエッジを検知することで、受信電気信号のクロックを抽出し、電位がＨｉの場合は１、電位がＬｏｗの場合は０として、ＩＤを特定する。このようなＩＤ判定部３１は、例えば特開２００８−１３６１７５号公報に記載されている回路構成により実現し得る。

そして、ＩＤ判定部３１は、特定したＩＤがあらかじめＩＤ判定部３１に設定されている起動用ＩＤと等しい場合に、スイッチ２を制御して、ＮＩＣ２０へ電力が供給されるようにする。

例えば、ＩＤ判定部３１は、起動用ＩＤとして１１００１１００という８桁のＩＤが設定されている場合、受信電気信号の電位がＨｉ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗという一連の変化を見せたときに、スイッチ２を制御して、ＮＩＣ２０へ電力が供給されるようにする。

ＩＤ判定部３１はタイマー（図示せず）を有しており、起動用ＩＤと等しい電気信号を受信してからの経過時間を計測する。

プロセッサ４０は、ＮＩＣ２０のＭＡＣ部２４から受信信号を受け取る。また、プロセッサ４０は送信信号を生成して、ＭＡＣ部２４へ出力する。また、プロセッサ４０はスイッチ３の制御を行い、起動部３０への電力供給の有無を切り替える。スイッチ３の切り替えタイミングについては後述する。

被制御機器１０は、制御機器１０３とのデータ通信を行うことができる通信モード、低消費電力状態であるスリープモード、及び起動するか否かの判断を行うＷＯＬモードの３つの動作モードをとることができる。各動作モードにおけるスイッチ１〜４の接続状態を図３に示す。

通信モードでは、スイッチ１が短絡し、スイッチ２及びスイッチ３は開放している。従って、ＮＩＣ２０及びプロセッサ４０は電力が供給され稼働しており、起動部３０は電力が供給されず稼働していない。また、スイッチ４による受信信号の出力先はＰＨＹ部２３になっており、制御機器１０３から送信された信号はＰＨＹ部２３及びＭＡＣ部２４によって処理され、プロセッサ４０に与えられる。

スリープモードは、制御機器１０３からスイッチングハブ１００を介して送られてくる電気信号（イーサネットフレーム）を待ち受ける状態である。スリープモードでは、スイッチ１及びスイッチ２が開放し、スイッチ３は短絡している。従って、起動部３０は電力が供給され稼働しており、ＮＩＣ２０及びプロセッサ４０は電力が供給されず稼働していない。

また、スイッチ４による受信信号の出力先は起動部３０及びパルストランス部２２の送信側（ＴＸ）となっている。

ＷＯＬモードでは、スイッチ１が開放し、スイッチ２及びスイッチ３は短絡している。従って、ＮＩＣ２０及び起動部３０は電力が供給され稼働しており、プロセッサ４０は電力が供給されず稼働していない。

通信モードからスリープモードへの移行動作について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ４０１）プロセッサ４０が、通信モードからスリープモードへ移行することを決定する。例えば、被制御機器１０のユーザからの明示的な操作があった場合や、一定時間ユーザから操作が行われない場合などに、スリープモードへの移行が決定される。

（ステップＳ４０２）プロセッサ４０が、ＮＩＣ２０を操作し、スイッチングハブ１００との間の通信規格を１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更する。通信モード時には１００ＢＡＳＥ−ＴＸや１０００ＢＡＳＥ−Ｔで通信を行っていたとしても、スリープモードへの移行に伴い１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更する。

通信規格を１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更するのは、アプリケーションからイーサネットフレームを表す電気信号を制御することが容易なためである。１０ＢＡＳＥ−Ｔは、アプリケーションが送信しようとするデータを、マンチェスター符号化し、その結果をそのまま電気信号に変換し、イーサネットフレームとして送る。

例えば、アプリケーションが“１１０１”というデータを送信する場合を考える。実際にはＴＣＰやＵＤＰのヘッダやＩＰヘッダが追加されるが、ここでは説明を省略する。マンチェスター符号は０を１０、１を０１に変換するため、送信データは“０１０１１００１”に変換される。従って、送信される電気信号の電位は、Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｈｉになる。このように、１０ＢＡＳＥ−Ｔでは、アプリケーションから電気信号を制御できる。

一方、１００ＢＡＳＥ−ＴＸや１０００ＢＡＳＥ−Ｔでは、アプリケーションが送信しようとするデータをランダマイズしてから符号化して電気信号に変換するため、アプリケーションから電気信号を制御することが困難である。

１０ＢＡＳＥ−Ｔへの通信規格の変更はスイッチングハブ１００に通知される。

（ステップＳ４０３）プロセッサ４０がスイッチ３を短絡し、起動部３０へ電力を供給し、ＩＤ判定部３１を稼動させる。

（ステップＳ４０４）ＩＤ判定部３１がスイッチ４を操作し、受信電気信号がＩＤ判定部３１及びパルストランス部２２の送信側（ＴＸ）に与えられるようにする。

受信電気信号がパルストランス部２２の送信側（ＴＸ）にも与えられるようにするのは、スイッチングハブ１００に、被制御機器１０のＮＩＣ２０はリンクダウンしていないと判断させておくためである。

１０ＢＡＳＥ−Ｔで接続されている通信機器は、互いに一定間隔でリンクテストパルスを送信し、それにより通信相手がリンクダウンしていないことを確認している。スリープモードでは、ＮＩＣ２０への電力供給を停止するため、ＮＩＣ２０からスイッチングハブ１００に対してリンクテストパルスを送信できない。

スイッチングハブ１００は、「被制御機器１０はリンクダウンした」と判断すると、それ以降、被制御機器１０に対してイーサネットフレームを転送しなくなる。そうなると、制御機器１０３は被制御機器１０を起動できなくなるため、スイッチングハブ１００に、被制御機器１０はリンクアップしていると判断させておく必要がある。

そのため、スイッチングハブ１００から送信された電気信号をそのままスイッチングハブ１００に返すような回路構成にしている。

（ステップＳ４０５）ＭＡＣ部２４がスイッチ１を開放し、ＮＩＣ２０及びプロセッサ４０への電力供給を停止する。これにより被制御機器１０はスリープモードとなる。スイッチ１の開放はプロセッサ４０により行われてもよい。

次に、被制御機器１０のスリープモード時の動作について図５に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ５０１）制御機器１０３からスイッチングハブ１００を介して送られてくる電気信号（イーサネットフレーム）を受信するとステップＳ５０２へ進む。

（ステップＳ５０２）受信した電気信号がスイッチ４を介してＩＤ判定部３１に与えられる。ＩＤ判定部３１は、電気信号の電位レベル（Ｈｉ／Ｌｏｗ）からＩＤを特定する。

（ステップＳ５０３）ＩＤ判定部３１が、ステップＳ５０２で特定したＩＤと、あらかじめＩＤ判定部３１に設定されている起動用ＩＤと比較する。比較結果が一致したと判定した場合はステップＳ５０４へ進み、不一致の場合はステップＳ５０１に戻る。

（ステップＳ５０４）ＩＤ判定部３１がスイッチ２を短絡し、ＮＩＣ２０へ電力を供給する。また、ＩＤ判定部３１がスイッチ４を操作し、受信電気信号がＰＨＹ部２３へ与えられるようにする。つまり、被制御機器１０の動作モードはＷＯＬモードとなる。

このように、制御機器１０３は、起動用ＩＤを表す電気信号列に変換されるようなデータを送信することで、被制御機器１０をスリープモードからＷＯＬモードへ移行させることができる。

例えば、被制御機器１０の起動用ＩＤが１０１００１１０である場合、制御機器１０３はデータ００１０を送ることで被制御機器１０をＷＯＬモードへ移行させることができる。このデータはスイッチングハブ１００によって、マンチェスター符号化されて１０１００１１０となり、電気信号に変換され、被制御機器１０に与えられる。

続いて、被制御機器１０のＷＯＬモード時の動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ６０１）ＩＤ判定部３１がタイマーを用いて、起動用ＩＤを示す電気信号を受信してからの経過時間を測定する。経過時間が所定値を超えた場合はステップＳ６０５へ進み、超えていない場合はステップＳ６０２へ進む。

（ステップＳ６０２）ＭＡＣ部２４が、ＷＯＬ起動用パケットを受信した場合はステップＳ６０３へ進み、受信していない場合はステップＳ６０１へ戻る。

（ステップＳ６０３）ＭＡＣ部２４が、スイッチ１を短絡し、プロセッサ４０へ電力を供給する。また、ＩＤ判定部３１が、スイッチ２を開放する。スイッチ２が開放しても、スイッチ１が短絡しているため、ＮＩＣ２０には電力が供給され続ける。

（ステップＳ６０４）プロセッサ４０がスイッチ３を開放し、起動部３０への電力供給を停止させる。つまり、被制御機器１０の動作モードは通信モードとなる。

（Ｓ６０５）ＩＤ判定部３１がスイッチ４を操作し、受信電気信号がＩＤ判定部３１及びパルストランス部２２の送信側（ＴＸ）に与えられるようにする。また、ＩＤ判定部３１がスイッチ２を開放し、ＮＩＣ２０への電力供給を停止する。つまり、被制御機器１０の動作モードはスリープモードとなる。

このように、被制御機器１０は、スリープモードからＷＯＬモードを経て、通信モードへ遷移する。スリープモード時における消費電力は、起動部３０および各スイッチで発生する電力のみである。ＩＤ判定部３１は電気信号の電位レベルを判定するだけであり、ＮＩＣ２０よりも低消費電力で稼動する。

また、被制御機器１０は、ＷＯＬモードに遷移した場合でも、一定時間内にＷＯＬ起動用パケットを受信しなければスリープモードに戻る。従って、ブロードキャストイーサネットフレームなどによって、意図せずスリープモードからＷＯＬモードに遷移した場合でも、再びスリープモードに戻ることができる。

被制御機器１０は、通常のイーサネットフレームを受信することでＷＯＬモードに移行できる。そのため、スイッチングハブ１００などのネットワーク機器に特殊な電気信号を送信する機能を実装しなくてよく、被制御機器１０を既存のネットワークへ容易に導入できる。

制御機器１０３には被制御機器１０をＷＯＬモードに移行させるための通信ソフトウェアが必要だが、簡単なアプリケーションとして実装可能である。制御機器１０３は、ＷＯＬと同様に、ユニキャスト、ブロードキャスト、リモートダイレクトブロードキャストなどを使い、被制御機器１０に対して、特定のデータを送るだけでよい。ここで特定のデータは、前述のように、マンチェスター符号化された結果、被制御機器１０の起動用ＩＤを表すデータである必要がある。

このように、本実施形態に係る通信装置（被制御機器１０）は、ネットワークを介して受信した信号によりスリープモードから起動し、既存のネットワークへの導入が容易であり、待機電力を低減できる。

上記実施形態では、ＭＡＣ部２４が起動用パケットを受信し、スイッチ１を短絡させたのに伴ってＩＤ判定部３１がスイッチ２を開放したが、ＭＡＣ部２４が起動用パケットを受信したか否かに関わらず、ＩＤ判定部３１は、起動用ＩＤを示す電気信号を受信してからの経過時間が所定値を超えた時に、スイッチ２を開放するようにしてもよい。ＭＡＣ部２４が起動用パケットを受信し、プロセッサ４０に電力が供給されている場合、プロセッサ４０はＩＤ判定部３１がスイッチ２を開放するのを待ってから、スイッチ３を開放する。

（第２の実施形態）図７に本発明の第２の実施形態に係る通信装置の概略構成を示す。本実施形態に係る通信装置は、図２に示す上記第１の実施形態に係る通信装置である被制御機器１０の起動部３０に、フィルタ３２及びコンパレータ３３をさらに備えた構成となっている。起動部３０以外の各部の動作は上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

フィルタ３２は中心周波数が５ＭＨｚのバンドパスフィルタ、又はカットオフ周波数が５ＭＨｚのローパスフィルタである。フィルタ３２は一般的なＬＣ回路により実現することができる。

コンパレータ３３は、フィルタ３２の出力レベルと所定の閾値レベルとを比較し、フィルタ３２の出力レベルが閾値以上であれば、Ｈｉレベルを出力し、閾値未満であれば、Ｌｏｗレベルを出力する。閾値レベルは、コンパレータ３３の構成によって調整することができる。

ＩＤ判定部３１は、独自のクロック周波数で動作し、当該クロックのタイミングで、コンパレータ３３の出力レベルからＩＤを判定する。すなわち、ＩＤ判定部３１は、クロックのタイミングで、コンパレータ３３の出力レベルがＨｉであればＩＤとして１を、ＬｏｗであればＩＤとして０を判定する。

そして、ＩＤ判定部３１は、ＩＤとして１を一定数以上連続で判定した場合に、スイッチ２を短絡し、ＮＩＣ２０へ電力を供給する。さらに、ＩＤ判定部３１はスイッチ４を操作し、受信電気信号がＰＨＹ部２３へ与えられるようにする。これにより、被制御機器１０はＷＯＬモードへ移行する。

これは、起動部３０が、周波数５ＭＨｚの電気信号を一定時間以上連続で受信した場合に、ＷＯＬモードへ移行することを意味する。

前述のように、１０ＢＡＳＥ−Ｔでは送信データをマンチェスター符号化し、その結果を電気信号に変換する。１０ＢＡＳＥ−Ｔの通信速度は１０Ｍｂｐｓである。マンチェスター符号化は、データ０を１０へ、データ１を０１へ変換する。

従って、０が連続するデータ、または１が連続するデータがマンチェスター符号化されると、変換後の電気信号は、１０１０１０１０１０１０・・・となる。このとき、電気信号の主周波数成分は最も高く、１０ＭＨｚとなる。一方、０と１が交互に連続して出現するデータがマンチェスター符号化されると、変換後の電気信号は１００１１００１１００１１００１・・・となる。このとき、電気信号の主周波数成分は最も低く、５ＭＨｚとなる。

従って、制御機器１０３が、０と１が交互に出現するデータを送信すると、スイッチングハブ１００から被制御機器１０に送信される電気信号の主周波数成分は５ＭＨｚとなり、被制御機器１０はスリープモードからＷＯＬモードへ移行する。

本実施形態における被制御機器１０のスリープモード時の動作について図８に示すフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ８０１）制御機器１０３からスイッチングハブ１００を介して送られてくる電気信号（イーサネットフレーム）を受信するとステップＳ８０２へ進む。

（ステップＳ８０２）受信した電気信号がスイッチ４を介してフィルタ３２に与えられる。フィルタ３２は５ＭＨｚの周波数フィルタであり、電気信号の周波数が５ＭＨｚに近いほど、大きな電位を出力する。

（ステップＳ８０３）コンパレータ３３が、フィルタ３２の出力電位と閾値とを比較し、比較結果に対応した電位レベルを出力する。例えばコンパレータ３３は、フィルタの出力電位が閾値以上であればＨｉレベルを出力し、閾値未満であればＬｏｗレベルを出力する。

（ステップＳ８０４）ＩＤ判定部３１が、独自のクロックのタイミングで、コンパレータ３３の出力電位レベルからＩＤを判定する。例えば、コンパレータ３３の出力レベルがＨｉであればＩＤとして１を、ＬｏｗであればＩＤとして０を判定する。

（ステップＳ８０５）判定したＩＤが一定数以上連続して１であればステップＳ８０６へ進む。それ以外の場合はステップＳ８０１に戻る。

（ステップＳ８０６）ＩＤ判定部３１がスイッチ２を短絡し、ＮＩＣ２０へ電力を供給する。また、ＩＤ判定部３１がスイッチ４を操作し、受信電気信号がＰＨＹ部２３へ与えられるようにする。つまり、被制御機器１０の動作モードはＷＯＬモードとなる。

図９に、制御機器１０３の送信データ、スイッチングハブ１００の送信電気信号、及び起動部３０の各部の反応の一例を示す。ＩＤ判定部３１は、判定したＩＤが８個連続して１の場合にスリープモードからＷＯＬモードへの移行を決定する。

制御機器１０３は、期間Ｔ１では何も送信せず、期間Ｔ２で０１００、期間Ｔ３では１、０を交互に送信する。

スイッチングハブ１００は、制御機器１０３から送信されたデータをマンチェスター符号化し、０を１０、１を０１に変換して、被制御機器１０へ送信する。

期間Ｔ１では、フィルタ３２の出力がなく、コンパレータ３３の出力レベルはＬｏｗのため、判定されるＩＤは０となる。

期間Ｔ２では、スイッチングハブ１００の送信電気信号は１００１１０１０となり、周波数は５ＭＨｚよりも大きくなる。従って、フィルタ３２の出力レベルは小さく、コンパレータ３３の出力レベルはＬｏｗのため、判定されるＩＤは０となる。

期間Ｔ３では、スイッチングハブ１００の送信電気信号は、０１１００１１００１１００・・・となり、周波数はほぼ５ＭＨｚとなる。従って、フィルタ３２の出力レベルは大きく、コンパレータ３３の出力レベルはＨｉｇｈとなり、判定されるＩＤは１となる。

期間Ｔ３の途中で判定したＩＤが８個連続して１となり、被制御機器１０の動作モードがスリープモードからＷＯＬモードへ移行する。

上記第１の実施形態では、制御機器１０３は、マンチェスター符号化後に起動用ＩＤとなるようなデータを送信することで、被制御機器１０をスリープモードからＷＯＬモードへ移行させていた。

これに対し、本実施形態では、制御機器１０３は、０と１が連続するデータを送信することで、被制御機器１０をスリープモードからＷＯＬモードへ移行させる。なお、ＩＤ判定部３１で判定可能なＩＤの桁数が大きいほど、制御機器１０３は０と１を長く連続送信する必要がある。

例えば、ＩＤ判定部３１の動作周波数が１０ＫＨｚで、８桁のＩＤを判定できる場合には、８回連続でＩＤを判定するのに要する時間は、０．８ｍｓである。従って、スイッチングハブ１００は０．８ｍｓ以上の間、００と１１が連続するデータを被制御機器１０に送信する必要がある。

スイッチングハブ１００と被制御機器１０は１０ＢＡＳＥ−Ｔで通信しているため、０．８ｍｓの間に１０００バイトのデータ通信が可能である。１個のイーサネットフレームの最大長は１５００バイトであるため、０．８ｍｓ以上の間、００と１１が連続するデータを送信することは可能である。

制御機器１０３上で動作する被制御機器起動用アプリケーションは、０と１が１０００バイト以上連続するデータを被制御機器１０に対して送ることで、被制御機器１０をＷＯＬモードへ移行させることができる。そして、制御機器１０３は被制御機器１０をＷＯＬモードへ移行させた後、ＷＯＬ起動用パケットを送ることで被制御機器１０を起動させることができる。

０と１が１０００バイト以上連続する確率は１／２^８０００程度のため、制御機器１０が誤ってＷＯＬモードへ移行してしまう可能性は低い。また、仮にＷＯＬモードへ移行した場合でも、ＮＩＣ２０が起動するだけであり、一定時間内にＷＯＬ起動用パケットを受信しなければ再びスリープモードへ戻ることができるので消費電力を抑制できる。

また、本実施形態は、起動部３０にフィルタ３２とコンパレータ３３を設け、ＩＤ判定部３１はコンパレータ３３の出力電位レベルからＩＤを判定する。ＩＤ判定部３１は受信電気信号の電位レベルを直接に判定せず、独自のクロックで動作するため、上記第１の実施形態より低い周波数で動作する。従って、本実施形態では、上記第１の実施形態と比較して、スリープモード時の消費電力を低減できる。

（第３の実施形態）図１０に本発明の第３の実施形態に係る通信装置の概略構成を示す。本実施形態に係る通信装置は、図７に示す上記第２の実施形態に係る通信装置である被制御機器１０の起動部３０に、フィルタ３４、コンパレータ３５、及びＸＯＲ回路３６をさらに備えた構成となっている。起動部３０以外の各部の動作は上記第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

フィルタ３２は中心周波数が５ＭＨｚのバンドパスフィルタ又はカットオフ周波数が５ＭＨｚのローパスフィルタであり、フィルタ３４は中心周波数が１０ＭＨｚのバンドパスフィルタ又はカットオフ周波数が１０ＭＨｚのハイパスフィルタである。フィルタ３２、３４は一般的なＬＣ回路により実現することができる。

コンパレータ３３はフィルタ３２の出力レベルと所定の閾値とを比較し、比較結果に応じた電位レベルを出力する。コンパレータ３５はフィルタ３４と所定の閾値とを比較し、比較結果に応じた電位レベルを出力する。

ＸＯＲ回路３６は、コンパレータ３３、３５の出力が与えられる。ＩＤ判定部３１は、ＸＯＲ回路３６の出力に基づいてＩＤを判定する。

図１１に、被制御機器１０が受信する電気信号の周波数と、コンパレータ３３、コンパレータ３５、及びＸＯＲ回路３６の出力レベルとの関係を示す。

フィルタ３４は、１０ＭＨｚの周波数フィルタであるため、１０ＢＡＳＥ−Ｔの電気信号を受信すると、常にある程度は通過させる。１０ＢＡＳＥ−Ｔの電気信号は、最大周波数が１０ＭＨｚの矩形波であるため、１０ＭＨｚよりも低い周波数であっても、１０ＭＨｚ成分が含まれる。また、受信電気信号の周波数が、最小周波数である５ＭＨｚの場合は、高調波成分として１０ＭＨｚの信号が含まれる。

コンパレータ３５の閾値は、フィルタ３４が電気信号を通した場合は、常にＨｉの電位レベルが出力されるように設定する。

一方、フィルタ３２は５ＭＨｚの周波数フィルタであるため、受信電気信号が５ＭＨｚより大きくなるに伴い、出力する電位レベルは小さくなる。受信電気信号の周波数が１０ＭＨｚの時に、フィルタ３２の出力電位レベルが最も小さくなる。

コンパレータ３３の閾値は、受信電気信号の周波数が１０ＭＨｚの時にＬｏｗの電位レベルが出力されるように設定する。

コンパレータ３３とコンパレータ３５の閾値を上述のような設定にすることで、受信電気信号の周波数が１０ＭＨｚのときだけ、ＸＯＲ回路３６への２つの入力レベルがＨｉとＬｏｗになり、ＸＯＲ回路３６がＨｉレベルを出力する。

上記第２の実施形態と同様に、ＩＤ判定部３１に一定時間連続してＨｉレベルが入力された場合、すなわちＩＤ判定部３１が判定したＩＤが一定数以上連続して１である場合に、被制御機器１０はスリープモードからＷＯＬモードへ移行する。

このように、本実施形態では、フィルタとコンパレータを２組及びＸＯＲ回路を使用することで、周波数１０ＭＨｚの電気信号を受信した場合にスリープモードからＷＯＬモードへ移行することができる。

周波数１０ＭＨｚの電気信号は、０が連続するデータ、又は１が連続するデータをマンチェスター符号化し、符号化したデータを電気信号に変換することで生成できる。

従って、制御機器１０３は、０が連続するデータ又は１が連続するデータを被制御機器１０に対して送信することで、スイッチングハブ１００を介して被制御機器１０をスリープモードからＷＯＬモードへ移行させることができる。

受信電気信号の周波数が５ＭＨｚの場合、高調波成分として１０ＭＨｚの信号が含まれ、この高調波成分によってスリープモードからＷＯＬモードへ移行するおそれがあるが、本実施形態では２組のフィルタ及びコンパレータと、ＸＯＲ回路とを用いることで、高調波成分による誤ったＷＯＬモードへの移行を抑制でき、消費電力をさらに低減できる。

このように、本実施形態に係る通信装置（被制御機器１０）は、ネットワークを介して受信した信号によりスリープモードから起動し、既存のネットワークへの導入が容易であり、待機電力を低減できる。また、特定周波数の電気信号に対する反応精度を向上させることができる。

上記実施形態では、図２、図７、図１０に示すように、スリープモード時にスイッチ４からパルストランス部２２の送信側に信号を与えるような構成にしていたが、このような構成に限定されず、スリープモード時にパルストランス部２２へ信号を与えられるような構成であればよい。

例えば、スリープモード時にＩＤ判定部３１がパルストランス部２２の送信側に定期的にリンクテストパルスを送信してもよい。その場合、図２、図７、図１０に示す構成よりも消費電力は増えるが、ＮＩＣ２０を起動してリンクテストパルスを送信するよりは、消費電力を小さくできる。

上記実施形態では、スイッチ３は主電源５０からの電力を起動部３０へ供給するか否か切り替えていたが、図１２に示すように、電池６０を設け、電池６０からの電力を起動部３０へ供給するか否か切り替えるようにしてもよい。

上述した実施形態で説明した通信装置の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、通信装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、通信装置の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１〜４スイッチ
１０被制御機器
２０ＮＩＣ
２１コネクタ
２２パルストランス部２２
２３ＰＨＹ部
２４ＭＡＣ部
３０起動部
３１ＩＤ判定部
４０プロセッサ
５０主電源
１００、１０２スイッチングハブ
１０３制御機器

Claims

プロセッサと、
電気信号の電位レベルからＩＤを特定し、特定したＩＤが所定の起動用ＩＤと一致するか否か判定する判定部と、
電気信号を受信し、電力が供給されている時は前記電気信号を前記プロセッサへ出力し、電力が供給されていない時は前記電気信号を前記判定部へ出力するネットワークインタフェースカードと、
短絡時に前記プロセッサ及び前記ネットワークインタフェースカードへ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記ネットワークインタフェースカードが所定の起動パケットを受信した時に短絡され、前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い開放される第１のスイッチと、
短絡時にネットワークインタフェースカードへ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記判定部による判定結果が一致した時に短絡され、前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが前記起動パケットを受信しない場合、又は前記第１のスイッチの短絡に伴い開放される第２のスイッチと、
短絡時に前記判定部へ電力を供給し、開放時に電力供給を停止し、前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い短絡され、前記第１のスイッチの短絡に伴い開放される第３のスイッチと、
を備える通信装置。
前記判定部は、前記判定結果が一致した時に前記第２のスイッチを短絡させ、前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが前記起動パケットを受信しない場合、又は前記第１のスイッチの短絡に伴い前記第２のスイッチを開放することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記プロセッサは、待機状態への移行を決定すると前記第３のスイッチを短絡させ、前記第１のスイッチの短絡に伴い電力が供給されると前記第３のスイッチを開放することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記ネットワークインタフェースカードは、
前記電気信号の高電圧を遮断するパルストランス部と、
前記高電圧が遮断された電気信号の波形を整形するＰＨＹ部と、
前記整形された電気信号をイーサネット（登録商標）フレームとして処理し、前記プロセッサへ出力するＭＡＣ部と、
電力が供給されている時は前記高電圧が遮断された電気信号を前記ＰＨＹ部の受信回路へ出力し、電力が供給されていない時は前記高電圧が遮断された電気信号を前記パルストランス部の送信回路及び前記判定部へ出力する第４のスイッチと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記ＭＡＣ部は、前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い前記第１のスイッチを開放し、前記起動パケットを受信した時に前記第１のスイッチを短絡させることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記判定部は、前記第４のスイッチを制御し、前記高電圧が遮断された電気信号の出力先を、前記判定結果が一致した時に前記ＰＨＹ部の受信回路とし、前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが前記起動パケットを受信しない場合、又は前記第３のスイッチの短絡により電力が供給された場合に、前記パルストランス部の送信回路及び前記判定部とすることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記プロセッサは、待機状態への移行の決定に伴い、通信規格を１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記第４のスイッチから出力される前記高電圧が遮断された電気信号をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの出力電位と所定の閾値電位とを比較し、比較結果を前記判定部へ出力するコンパレータと、
をさらに有し、
前記判定部は前記比較結果に基づいて前記ＩＤを特定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記フィルタは、中心周波数が５ＭＨｚのバンドパスフィルタ又はカットオフ周波数が５ＭＨｚのローパスフィルタであり、
前記プロセッサは、待機状態への移行の決定に伴い、通信規格を１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
前記コンパレータは、前記フィルタの出力電位が前記閾値電位以上の場合はハイレベルの信号を出力し、前記閾値電位未満の場合はローレベルの信号を出力し、
前記判定部は、前記コンパレータのハイレベルの出力信号を１、ローレベルの出力信号を０としてＩＤを特定し、
前記起動用ＩＤは、１が所定数連続する値であることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
前記第４のスイッチから出力される前記高電圧が遮断された電気信号をフィルタリングする第１のフィルタと、
前記第４のスイッチから出力される前記高電圧が遮断された電気信号をフィルタリングする第２のフィルタと、
前記第１のフィルタの出力電位と第１の閾値電位とを比較し、第１の比較結果を出力する第１のコンパレータと、
前記第２のフィルタの出力電位と第２の閾値電位とを比較し、第２の比較結果を出力する第２のコンパレータと、
前記第１の比較結果及び第２の比較結果を入力信号とするＸＯＲ回路と、
をさらに有し、
前記判定部は、前記ＸＯＲ回路の出力信号に基づいて前記ＩＤを特定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記第１のフィルタは、中心周波数が５ＭＨｚのバンドパスフィルタ又はカットオフ周波数が５ＭＨｚのローパスフィルタであり、
前記第２のフィルタは、中心周波数が１０ＭＨｚのバンドパスフィルタ又はカットオフ周波数が１０ＭＨｚのハイパスフィルタであり、
前記プロセッサは、待機状態への移行の決定に伴い、通信規格を１０ＢＡＳＥ−Ｔに変更することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
前記第１のコンパレータは、前記第１のフィルタの出力電位が前記第１の閾値電位以上の場合はハイレベルの信号を出力し、前記第１の閾値電位未満の場合はローレベルの信号を出力し、
前記第２のコンパレータは、前記第２のフィルタの出力電位が前記第２の閾値電位以上の場合はハイレベルの信号を出力し、前記第２の閾値電位未満の場合はローレベルの信号を出力し、
前記判定部は、前記ＸＯＲ回路のハイレベルの出力信号を１、ローレベルの出力信号を０としてＩＤを特定し、
前記起動用ＩＤは、１が所定数連続する値であることを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
プロセッサと、電気信号の電位レベルからＩＤを特定し、特定したＩＤが所定の起動用ＩＤと一致するか否か判定する判定部と、電気信号を受信し、電力が供給されている時は前記電気信号を前記プロセッサへ出力し、電力が供給されていない時は前記電気信号を前記判定部へ出力するネットワークインタフェースカードと、を備える通信装置の制御方法であって、
前記プロセッサによる待機状態への移行の決定に伴い、前記プロセッサ及び前記ネットワークインタフェースカードへの電力供給を停止し、前記判定部へ電力を供給し、
前記判定部による判定結果が一致した時に、前記ネットワークインタフェースカードへ電力を供給し、
前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが所定の起動パケットを受信しない場合に、前記ネットワークインタフェースカードへの電力供給を停止し、
前記判定結果が一致してから所定時間内に前記ネットワークインタフェースカードが所定の起動パケットを受信した場合に、前記プロセッサへ電力を供給し、前記判定部への電力供給を停止することを特徴とする通信装置の制御方法。