JPWO2013024564A1 - ネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステム - Google Patents

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Abstract

本発明の一形態に係るネットワーク端末は、クロックを用いて、伝送路（１０）を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部（１２０）と、クロックを用いて、ネットワーク端末（１００）の機能を制御するコントローラ部（１１０）と、発振回路（１４１）の制御を行い、発振回路（１４１）が発振するクロックを供給するクロック制御部（１４０）と、通信処理部（１２０）の動作停止時に、伝送路（１０）を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点でクロック制御部（１４０）に発振回路（１４１）を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部（１３０）と、を備え、信号検出部（１３０）は、クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、コントローラ部（１１０）は、信号検出部（１３０）の回路定数を変更することにより、検波可能な検波信号を切り替える。

Description

本発明は、ネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムに関し、伝送路を介して通信を行うネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムに関する。
バッテリー駆動の携帯型機器や、待機状態の長いコピー機やネットワークＡＶ機器などのネットワーク機器がある。近年、これらネットワーク機器に対して、省電力化の要求が高まっている。
従来、ＷＡＫＥ ＯＮ ＬＡＮ（ウェイクオンＬＡＮ）がネットワークを利用した省電力技術として知られている。この省電力技術は、マジックパケットというデータ信号を用いて、特定の機器を待機モード（待機状態）から通常モード（通常状態）に移行させる方式として広く活用されている。
また、特定の機器を待機モードから通常モードに移行させる方式の省電力技術として、例えば特許文献１に報告されている。この特許文献１では、ネットワークより受信したパケットのデータパターンが、予め設定された複数のデータパターンのいずれかに合致した場合に、待機モードから通常モードへ移行する方式が開示されている。
特開２００６−２７９８２１号公報
しかしながら、従来の技術では、待機モードからの復帰のトリガーとなる起動信号を監視する必要があり、受信パケットのデータ処理（デコード）および解析（比較一致）を行う回路を常に動作させておく必要がある。そのため、発振回路の動作は停止できず、発振回路が発振するクロックを少なくとも上記回路を含む通信処理部に供給しなければならないので電力削減を十分に行えない。
そこで、上述の事情を鑑みてなされたもので、待機時にはほとんど電力を消費しないネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の一形態に係るネットワーク端末は、伝送路を介して通信を行うネットワーク端末であって、クロックを発振する発振回路と、前記クロックを用いて、前記伝送路を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部と、前記クロックを用いて、前記ネットワーク端末の機能を制御するコントローラ部と、前記発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給するクロック制御部と、前記通信処理部の動作が停止している場合に、前記伝送路を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点で前記クロック制御部に前記発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部と、を備え、前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記コントローラ部は、前記信号検出部の回路定数を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える。
この構成により、待機時にはほとんど電力を消費しないネットワーク端末を実現できる。
ここで、前記通信処理部の動作が停止している場合とは、前記発振回路が少なくとも前記通信処理部が動作しないほど低周波数のクロックを発振している場合であるとしてもよい。
また、前記信号検出部は、生成した前記起動信号を前記クロック制御部に出力するとともに、前記コントローラ部に出力し、前記クロック制御部は、前記起動信号に従い、前記発振回路に少なくとも前記通信処理部が動作可能な周波数のクロックの発振を開始させ、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給し、前記コントローラ部は、前記クロックが供給された後、前記起動信号に従って、前記発振回路が少なくとも前記通信処理部が動作しないほど低周波数のクロックを発振している待機モードから、前記発振回路が動作しかつ前記通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行うとしてもよい。
この構成により、ネットワーク端末は、発振回路が少なくとも通信処理部が動作しないほど低周波数のクロックを発振し通信処理部の動作が停止している待機モード（ノンストップモード）を維持し、信号検出部に対して事前設定された検出条件に一致した信号を検出した場合のみ、通常モードに復帰し、通信処理を実施できる。
また、前記通信処理部の動作が停止している場合とは、前記発振回路が少なくとも停止している場合であるとしてもよい。
また、前記信号検出部は、生成した前記起動信号を前記クロック制御部に出力するとともに、前記コントローラ部に出力し、前記クロック制御部は、前記起動信号に従い、前記発振回路の発振を開始させ、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給し、前記コントローラ部は、前記クロックが供給された後、前記起動信号に従って、前記発振回路が少なくとも停止しているストップモードから、前記発振回路が動作しかつ前記通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行うとしてもよい。
これら構成により、ネットワーク端末は、通常は発振回路を停止し殆ど電力を消費しない電力を消費しないストップモード）を維持し、信号検出部に対して事前設定された検出条件に一致した信号を検出した場合のみ、通常モードに復帰し、通信処理を実施できる。
また、前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器を備え、前記コントローラ部は、前記比較器に与える閾値電圧を変更し前記閾値を変更することで、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替えるとしてもよい。
また、前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号を検波する検波回路と、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器と、を備え、前記コントローラ部は、前記検波回路の放充電特性を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替えるとしてもよい。
また、前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号を検波する検波回路と、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器と、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、所定の周波数の信号を通過させるフィルタ特性を有するフィルタ回路と、を備え、前記コントローラ部は、前記フィルタ回路のフィルタ特性を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替えるとしてもよい。
また、前記ネットワーク端末は、さらに、独立して、前記起動信号を生成する起動信号制御部を有し、前記起動信号制御部は、外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに前記起動信号を生成し、前記通信処理部は、前記伝送路を介して、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末に検波信号を送信し、前記コントローラ部は、前記通信処理部が送信する前記検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、前記他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末が検出できる前記検波信号を前記通信処理部に送信させるとしてもよい。
この構成により、ネットワーク端末は、通常時は電力消費の少ない待機モードを維持し、自端末内に備えているタイマーやセンサー情報を基に、通信処理が可能な通常モードへの遷移が可能である。また、通常モードに復帰後は、通信処理部の設定を切り替えることで、所望の波形を出力することができる。
また、前記通信処理部は、送信回路としてＤ/Ａコンバータを有し、前記コントローラ部は、前記Ｄ/Ａコンバータへの入力値を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の信号振幅または搬送波周波数を切り替えるとしてもよい。
また、前記通信処理部は、送信回路としてＡＭＰ回路を有し、前記コントローラ部は、前記ＡＭＰ回路の増幅率を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の信号振幅を切り替えるとしてもよい。
また、前記通信処理部は、送信回路として正弦波発生回路を有し、前記コントローラ部は、前記正弦波発生回路の周波数を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の搬送波周波数を切り替えるとしてもよい。
また、前記コントローラ部は、動作モードが前記通常モード時において、一定時間通信データの送受信が行われなかった場合には、動作モードを前記ストップモードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行うとしてもよい。
また、前記コントローラ部は、動作モードが前記通常モード時において、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末より前記ネットワーク端末の動作モードを待機モードへ遷移する要求を示すデータ信号を受信した場合には、動作モードを前記ストップモードもしくは前記省電力モードへ遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行うとしてもよい。
この構成によれば、待機モード時に、ネットワークに接続された他の端末からの要求に応じて通常モードへ復帰することが可能であり、また自端末内で発生した要因を基に通常モードへ復帰することも可能である。待機モードは必要に応じてストップモードを用いても良いし、発振周波数を落とし必要最小限の機能のみを動作させた省電力モードを用いても良い。また、通常モードに遷移後は、所望の波形を出力することが可能である。
また、この構成によれば、一旦通常モードへ移行した後でも、再度待機モードへ戻ることができる。
また、上記の目的を達成するために、本発明の一形態に係るネットワークシステムは、伝送路を介して通信を行う複数のネットワーク端末で構成されるネットワークシステムであって、前記複数のネットワーク端末は、クロックを発振する発振回路と、前記クロックを用いて、前記伝送路を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部と、前記クロックを用いて、前記ネットワーク端末の機能を制御するコントローラ部と、前記発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給するクロック制御部と、前記通信処理部の動作が停止している場合に、前記伝送路を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点で前記クロック制御部に前記発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部と、を備え、前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記コントローラ部は、前記信号検出部の回路定数を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替え、前記複数のネットワーク端末のうち少なくとも一つのネットワーク端末は、さらに、独立して、前記起動信号を生成する起動信号制御部を有し、前記起動信号制御部は、外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに前記起動信号を生成し、前記通信処理部は、前記伝送路を介して、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末に検波信号を送信し、前記コントローラ部は、前記通信処理部が送信する前記検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、前記他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末が検出できる前記検波信号を前記通信処理部に送信させる。
なお、本発明は、端末装置として実現するだけでなく、このような端末装置が備える処理手段を備える集積回路として実現したり、その端末装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したりすることもできる。
本発明によれば、待機時にはほとんど電力を消費しないネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムを実現することができる。
例えば、通信処理が行われていない通信待機時は、ネットワーク端末またはネットワークシステム全体で殆ど電力を消費しない状態を維持し続けることができる。例えば、ネットワークシステムでデータ通信要因が発生した場合であっても、所望のネットワーク端末のみを選択的に待機復帰させることができるため、データ通信に関連しない端末を無駄に復帰させる必要がなく、ネットワークシステム全体でより効果的な電力制御が実現できるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク端末の概略構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１における検波回路の構成の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１における検波回路の構成の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１における検波回路の充放電特性を変更した場合の検波信号の検出動作例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態１における比較器の基準電圧値を変更した場合の検波信号の検出動作例を示す図である。 図６は、本発明におけるネットワーク端末の最小構成を示すブロック図である。 図７は、図６に示すネットワーク端末の動作を説明するための図である。 図８は、本発明の実施の形態２におけるネットワーク端末の概略構成を示すブロック図である。 図９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるネットワーク端末の概略構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。 図１１Ａは、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の例を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の例を示す図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の具体例を示す図である。 図１２Ｂは、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の具体例を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される検波信号の条件の別の例を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの各ネットワーク端末に初期設定される検波信号の条件の別の例を示す図である。
以下、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるネットワーク端末１００の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すネットワーク端末１００は、伝送路１０を介して通信を行うネットワーク端末であって、コントローラ部１１０と、通信処理部１２０と、信号検出部１３０と、クロック制御部１４０とを備える。
クロック制御部１４０は、クロックを発振する発振回路１４１を備える。クロック制御部１４０は、発振回路１４１の発振の開始または停止の制御を行い、発振回路１４１が発振するクロックを通信処理部１２０とコントローラ部１１０とに供給する。また、クロック制御部１４０は、起動信号に従い、発振回路１４１の発振を開始させ、発振回路１４１が発振するクロックを通信処理部１２０とコントローラ部１１０とに供給する。
具体的には、クロック制御部１４０は、信号検出部１３０または動作モード制御部１１１の指示を受け、コントローラ部１１０および通信処理部１２０へ供給するクロック周波数を変更したり、クロック供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ったりする。
通信処理部１２０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、伝送路１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う。
具体的には、通信処理部１２０は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）部１２１と、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）部１２２と、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ）部１２３とを備える。
ＭＡＣ部１２１は、例えば、送信する通信データのフレーミング処理や誤り検出処理、通信データの暗号処理などを行う。ＰＨＹ部１２２は、例えば、受信する通信データを示す信号の検出や送受信する通信データを示す信号の変復調処理などを行う。ＡＦＥ部１２３は、例えば、受信する通信データを示す信号のフィルタリングや増幅処理、波形成形などを行う。
コントローラ部１１０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、ネットワーク端末１００の機能を制御する。
例えば、コントローラ部１１０は、信号検出部１３０の回路定数を変更することにより、信号検出部１３０で検波可能な検波信号を切り替える。
また、コントローラ部１１０は、発振回路１４１が発振するクロックが供給された後、起動信号に従って、発振回路１４１が少なくとも停止しているストップモードから、発振回路１４１が動作しかつ通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。また、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１００の動作モードが通常モードである場合、一定時間通信データの送受信が行われなかった場合には、動作モードをストップモードもしくはノンストップモード等の待機モードに遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。また、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１００の動作モードが通常モードであるとき、伝送路１０を介して接続された他のネットワーク端末よりネットワーク端末１００の動作モードを待機モードへ遷移する要求を示すデータ信号を受信した場合には、動作モードをストップモードもしくはノンストップモード等の待機モードへ遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。
具体的には、コントローラ部１１０は、動作モード制御部１１１と、検出回路制御部１１２と、通信処理制御部１１３とを備える。
動作モード制御部１１１は、信号検出部１３０から出力される起動信号や伝送路１０を介して受信した通信データに基づいて、ネットワーク端末１００の動作モードの切り替えを行う。ここで、ネットワーク端末１００の動作モードには、通常モードと待機モードとがあり、待機モードには、さらにストップモードと非ストップモードとを含む。
通常モードは、上述したように発振回路１４１が動作しかつ通信データの送受信処理が可能なネットワーク端末１００の動作モードである。待機モードとは、通常モードに比べて消費電力の少ないネットワーク端末１００の動作モードである。ストップモードは上述したように、発振回路１４１が少なくとも停止しており、ネットワーク端末１００が消費する電力がほぼゼロの状態の動作モードである。それに対して、非ストップモードは、ストップモードではない状態の動作モードであり、発振回路１４１は少なくとも動作しており、ネットワーク端末１００の一部の機能部には発振回路１４１のクロックが供給されている状態の動作モードをいう。例えば、非ストップモードは、発振回路１４１は動作しているが、通信処理部１２０が動作しないほど低速（低周波数）のクロックを発振している状態の動作モードである。
検出回路制御部１１２は、信号検出部１３０の回路定数の設定を行う。詳細は後述するためここでの説明を省略する。
通信処理制御部１１３は、通信処理部１２０に対して、伝送路１０を介して他のネットワーク端末と通信をするために必要なアドレス情報などの各種初期設定や、送信データの生成、伝送路から受信したデータの解析・処理などを行う。
なお、コントローラ部１１０は、必要に応じてＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えるとしてもよい。また、コントローラ部１１０は、タイマーなどの周辺機能を備えるとしてもよい。
信号検出部１３０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能な回路で構成されている。信号検出部１３０は、通信処理部１２０の動作が停止している場合に、伝送路１０を介して通信される検波信号を検波し、検波した検波信号が閾値を超えた時点でクロック制御部１４０に発振回路１４１を発振開始させるための起動信号を生成する。信号検出部１３０は、生成した起動信号をクロック制御部１４０に出力するとともに、コントローラ部１１０に出力する。
具体的には、信号検出部１３０は、比較器１３１と、検波回路１３２と、フィルタ１３３とを備える。なお、フィルタ１３３は、必須の構成ではない。つまり、信号検出部１３０は、フィルタ１３３を備えなくてもよい。
フィルタ１３３は、本発明のフィルタ回路の一例であり、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能な回路で構成され、所定の周波数の信号を通過させるフィルタ特性を有する。フィルタ１３３のフィルタ特性は、コントローラ部１１０により変更される。具体的には、フィルタ１３３は、伝送路１０から信号を受信する際に、特定周波数帯の信号除去を行う。フィルタ１３３は、例えば、ＲＣフィルタで構成され、コントローラ部１１０によりその回路定数である抵抗値の定数や容量値の定数を変更されることで、受信信号の通過特性を切り替えることができる。
検波回路１３２は、本発明の検波回路の一例であり、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能な回路で構成され、検波信号を検波する。
図２および図３は、本発明の実施の形態１における検波回路の構成の一例を示す図である。
検波回路１３２は、例えば、図２に示すように、ダイオード１３２１、抵抗１３２２、および、コンデンサ１３２３で構成され、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに包絡線検波を行う。検波回路１３２の放充電特性は、コントローラ部１１０が抵抗１３２２の抵抗値やコンデンサ１３２３の容量値の定数を変更することにより、切り替えることができる。このようにして、信号検出部１３０で検波可能な検波信号を切り替えることができる。
また、検波回路１３２は、図３に示すにように、トランジスタ１３２４、抵抗１３２５、および、コンデンサ１３２６で構成されていてもよい。この場合でも、検波回路１３２の放充電特性は、コントローラ部１１０が抵抗１３２５の抵抗値やコンデンサ１３２６の容量値の定数を変更することで、切り替えることができる。
なお、検波回路１３２は、上記の図２または図３に示す構成に限られず、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能な回路、かつ、伝送路１０から受信する信号の検出（検波）を行える回路で構成されていればよい。
比較器１３１は、本発明の比較器の一例であり、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能な回路で構成され、検波信号が閾値を超えたか否かを比較する。
この閾値は、コントローラ部１１０が比較器１３１に与える閾値電圧を変更することで、変更することができる。このようにして、信号検出部１３０で検波可能な検波信号を切り替えることができる。
具体的には、比較器１３１は、検波回路１３２の充電電圧値と予め設定した基準電圧値との比較を行い、その比較結果を出力する。比較器１３１は、例えばコンパレータで構成され、コントローラ部１１０がコンパレータに入力する基準電圧値を変更することで、信号検出部１３０で検波可能な振幅値（検波信号）を切り替えることができる。
続いて、コントローラ部１１０が信号検出部１３０の回路定数等を変更することで、信号検出部１３０が検波可能な検波信号を切り替えることができることを説明する。
図４は、本発明の実施の形態１における検波回路１３２の充放電特性を変更した場合の信号（検波信号）の検出動作例を示す図である。ここで、検波回路１３２には、図４の（ａ）に示すような信号長（信号長Ａ、信号長Ｂ）の異なる信号が伝送路１０を介して入力されているとする。また、比較器１３１に与えられる基準電圧値は一定（閾値は一定）であるとする。
図４の（ｂ）は、検波回路１３２が所定の充放電特性を有する場合の検出動作例を示しており、図４の（ｃ）は、検波回路１３２が図４の（ｂ）とは異なる充放電特性を有する場合の検出動作例を示している。
図４の（ｂ）と図４の（ｃ）から、充放電特性の充放電特性変更することで、同じ搬送波周波数、同じ振幅の信号であっても、信号長の違いで、検出の可否を区別することが可能となるのがわかる。
図５は、本発明の実施の形態１における比較器１３１の基準電圧値を変更した場合の信号（検波信号）の検出動作例を示す図である。ここで、検波回路１３２には、図５の（ａ）に示すような振幅（振幅Ｃ、振幅Ｄ）の異なる信号が伝送路１０を介して入力されているとする。また、検波回路１３２の充放電特性は一定であるとする。
図５の（ｂ）は、比較器１３１に与えられる基準電圧値が変更された場合（基準電圧値１、基準電圧値２）の検出動作例を示している。
図５の（ｂ）に示すように、基準電圧値を変更することで、同じ信号長、同じ搬送波周波数の信号であっても、振幅の違いで、検出の可否を区別することが可能となるのがわかる。
このようにして、コントローラ部１１０が信号検出部１３０の回路定数等を変更することで、信号検出部１３０が検波可能な検波信号を切り替えることができる。
したがって、信号検出部１３０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作する比較器１３１、検波回路１３２およびフィルタ１３３で構成されるので、殆ど電力を消費せずに動作する。
以上のように、ネットワーク端末１００は構成される。
次に、このように構成されたネットワーク端末１００の動作について説明する。
まず、ネットワーク端末１００は、コントローラ部１１０により初期設定が行われる。具体的には、通信処理制御部１１３は、通信処理部１２０にネットワーク情報の設定を行う。またそれとともに、検出回路制御部１１２は、信号検出部１３０を構成するフィルタ１３３、検波回路１３２および比較器１３１の回路定数等の設定を行うことで、事前に信号検出部１３０で検出可能な信号（検波信号、データ信号）の条件（周波数帯域、信号振幅、信号長）を設定する。
なお、コントローラ部１１０は、初期設定の内容を、通信処理部１２０を用いて、伝送路１０を介して接続された他のネットワーク端末へ通知するとしても良い。
次に、ネットワーク端末１００は、初期設定完了後、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、伝送路１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う。
次に、ネットワーク端末１００は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、ネットワーク端末の機能を制御する。
具体的には、コントローラ部１１０は、他のネットワーク端末から受信した信号（検波信号、データ信号）に基づき、ネットワーク端末１００の動作モードを変更する。
例えば、ネットワーク端末１００において、待機モード遷移の指示を示すデータ信号を他のネットワーク端末から受信した、または、データ信号等の信号を受信後一定の無通信時間が経過したとする。その場合、動作モード制御部１１１は、ネットワーク端末１００の動作モードをストップモードへと遷移させる。このようにして、ネットワーク端末１００は、殆ど電力を消費しない状態に遷移し、それを維持することができる。
ここで、ストップモードでも動作可能な信号検出部１３０は、伝送路１０より信号を受信することができる。
次に、ネットワーク端末１００の動作モードが、例えば発振回路１４１の発振が停止されているストップモードである場合に、信号検出部１３０は、伝送路１０を介して通信される検波信号を検波し、検波した検波信号が閾値を超えた時点で発振回路１４１を発振開始させるための起動信号を生成する。
具体的には、信号検出部１３０は、伝送路１０より受信した信号と、事前に設定した検出可能な信号（検波信号）の条件とが合致したとき、起動信号を生成し、クロック制御部１４０に出力する。また、この起動信号は、コントローラ部１１０にも出力される。
次に、クロック制御部１４０は、起動信号に従って、発振回路１４１の発振の開始の制御を行い、発振回路１４１が発振するクロックを供給する。
具体的には、クロック制御部１４０は、発振回路１４１の動作を再開させ、発振回路１４１が発振するクロックをコントローラ部１１０と通信処理部１２０とに供給する。
それとともに、動作モード制御部１１１は、ネットワーク端末１００の動作モードを通常モードに遷移させる。
以上のようにして、ネットワーク端末１００は、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作する信号検出部１３０を備えることで、伝送路１０から受信する信号を選択的に検出できるので、殆ど電力を消費しない待機（ストップ）モードから、通信処理が可能な通常モードへの遷移を行うことができる。
つまり、本実施の形態によれば、通信処理が行われていない通信待機時は、ネットワーク端末１００全体で殆ど電力を消費しない状態（ストップモード）を維持し続けることででき、通信処理等が必要になった場合には、待機復帰させることができる。
それにより、待機時にほとんど電力を消費しないネットワーク端末を実現できる。
なお、本実施の形態では、信号検出部の回路定数をコントローラ部１１０が変更するとして説明したが、それに限らない。伝送路１０に接続される他のネットワーク端末からのデータ信号等に従って、回路定数を切り替えるとしてもよい。
また、通信処理が行われていない通信待機時には、ネットワーク端末１００全体で殆ど電力を消費しない状態（ストップモード）を維持するとしたがそれに限らない。通信処理部１２０が動作しないほど低速（低周波数）のクロックを発振回路１４１が発振している待機モード（ノンストップモード）を維持しているとしてもよい。
また、本実施の形態におけるネットワーク端末１００は、上記で説明した構成に限られない。図６に示すように、ネットワーク端末１５０として、コントローラ部１１０と、通信処理部１２０と、信号検出部１３０と、クロック制御部１４０とを備えるとしてもよい。ここで、図６は、本発明におけるネットワーク端末の最小構成を示すブロック図である。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
このように、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作する信号検出部１３０を備えることで待機時にほとんど電力を消費しないネットワーク端末を実現できるからである。
図７は、図６に示すネットワーク端末の動作を説明するための図である。図６に示すように構成されたネットワーク端末１５０の動作については、図７を用いて説明する。
まず、ネットワーク端末１００は、コントローラ部１１０により初期設定が行われているとする。
次に、ネットワーク端末１５０の初期設定完了後、通信処理部１２０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、伝送路１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う（Ｓ３０１）。
次に、ネットワーク端末１５０では、コントローラ部１１０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、ネットワーク端末の機能を制御する（Ｓ３０２）。例えば、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１５０の機能としての回路定数を変更することにより、信号検出部１３０で検波可能な検波信号を切り替える。
次に、ネットワーク端末１００の動作モードが、発振回路１４１の発振が停止されているストップモードである場合に、信号検出部１３０は、伝送路１０を介して通信される検波信号を検波し、検波した検波信号が閾値を超えた時点で発振回路１４１を発振開始させるための起動信号を生成する（Ｓ３０３）。ここで、信号検出部１３０は、発振回路１４１が発振するクロックを用いずに動作可能である。
次に、クロック制御部１４０は、起動信号を基に、発振回路１４１の発振の開始の制御を行い、発振回路１４１が発振するクロックを供給する（Ｓ３０４）。
それとともに、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１５０の動作モードを通常モードに遷移させる。
以上のように、ネットワーク端末１５０は動作する。
（実施の形態２）
実施の形態１では、信号検出部１３０を備えることで待機時にほとんど電力を消費しないが、検波信号を検波して復帰する（起きる）ことができるネットワーク端末について説明した。実施の形態２では、実施の形態１のネットワーク端末を復帰させるための信号（検波信号）を送信するネットワーク端末について説明する。
図８は、本発明の実施の形態２におけるネットワーク端末２００の概略構成を示すブロック図である。図１と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
図８に示すネットワーク端末２００は、通信処理部１２０と、クロック制御部１４０とコントローラ部２１０と、起動信号制御部２５０とを備える。
図８に示すネットワーク端末２００は、図１に示すネットワーク端末１００に対して、信号検出部を備えず、起動信号制御部２５０を備えている点と、コントローラ部２１０と通信処理部２２０の構成とが異なる。
コントローラ部２１０は、通信処理部２２０が送信する検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末（例えばネットワーク端末１００）が検出できる検波信号を通信処理部２２０に送信させる。また、コントローラ部１１０は、発振回路１４１が発振するクロックが供給された後、起動信号に従って、発振回路１４１が少なくとも停止しているストップモードから、発振回路１４１が動作しかつ通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。また、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１００の動作モードが通常モードである場合、一定時間通信データの送受信が行われなかった場合には、動作モードをストップモードもしくはノンストップモード等の待機モードに遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。また、コントローラ部１１０は、ネットワーク端末１００の動作モードが通常モードであるとき、伝送路１０を介して接続された他のネットワーク端末よりネットワーク端末１００の動作モードを待機モードへ遷移する要求を示すデータ信号を受信した場合には、動作モードをストップモードもしくはノンストップモード等の待機モードへ遷移するようネットワーク端末１００の動作モードの制御を行う。
具体的には、コントローラ部２１０は、検出回路制御部を備えず、動作モード制御部２１１と、通信処理制御部２１３と、起動回路制御部２１４とを備える。
動作モード制御部２１１は、起動信号制御部２５０から出力される起動信号や伝送路１０を介して受信した通信データの結果に基づいて、ネットワーク端末２００の動作モードの切り替えを行う。ここで、ネットワーク端末２００の動作モードには、実施の形態１と同様に通常モードと待機モードとがあり、待機モードには、さらにストップモードと非ストップモードとがある。
具体的には、通信処理制御部２１３は、通信処理部２２０に対して、伝送路１０を介して他のネットワーク端末等と通信をするために必要な自他のネットワーク端末（ネットワーク端末２００およびネットワーク端末１００等）のアドレス情報や他のネットワーク端末（ネットワーク端末１００等）が検出可能な検波信号条件などの各種初期設定や、送信データの生成、伝送路から受信したデータの解析・処理を行う。また、通信処理制御部２１３は、送信する検波信号の通信波形（信号振幅や搬送波周波数）またはフレーム長の切り替え制御を行う。
起動回路制御部２１４は、起動信号制御部２５０に対して、起動信号制御部２５０が起動する条件である起動条件を設定する。また、起動回路制御部２１４は、起動信号制御部２５０により出力された起動信号の解析を行う。
なお、コントローラ部２１０は、実施の形態１と同様に、必要に応じてＲＡＭやＲＯＭなどを備えても良い。また、コントローラ部２１０が行う初期設定の内容は、伝送路１０を介し通信によって、他のネットワーク端末１００等と事前に共有しておくとしてもよい。その場合には、必要に応じて通信処理制御部２１３やＲＡＭ、ＲＯＭなどにその初期設定を保持すればよい。
通信処理制御部２１３は、本発明の通信処理部の一例であり、伝送路１０を介して、伝送路１０を介して接続されたネットワーク端末１００等に検波信号を送信する。例えば、通信処理部２２０は、送信回路としてＤ/Ａコンバータ（ＤＡＣ）を有し、コントローラ部２１０がＤＡＣへの入力値を変更することで、通信処理部２２０が送信する検波信号の信号振幅または搬送波周波数を切り替える。また、例えば、通信処理部２２０は、送信回路としてＡＭＰ回路を有し、コントローラ部２１０がＡＭＰ回路の増幅率を変更することで、通信処理部２２０が送信する検波信号の信号振幅を切り替える。また、例えば、通信処理部２２０は、送信回路として正弦波発生回路を有し、コントローラ部２１０が正弦波発生回路の周波数を変更することで、通信処理部２２０が送信する検波信号の搬送波周波数を切り替える。
具体的には、通信処理部２２０は、ＭＡＣ部１２１と、ＰＨＹ部１２２、ＡＦＥ部２２３を備える。
ＡＦＥ部２２３は、例えば、ＤＡＣやＡＤＣを備え、送信波形の形成や受信信号のデジタル符号化を行う。ここでＡＦＥ部２２３は、例えば正弦波発振器を備えるとしてもよい。その場合には、ＡＦＥ部２２３は送信波形生成や検出を行う。また、ＡＦＥ部２２３は、例えば、ＡＭＰ回路を備えるとしてもよい。その場合には、ＡＦＥ部２２３は送受信信号の増幅を行う。また、ＡＦＥ部２２３は、フィルタ回路を備えるとしてもよい。その場合には、ＡＦＥ部２２３は、送受信信号のフィルタリングを行う。なお、ＡＦＥ部２２３の設定は、上述したようにコントローラ部２１０により行われる。
クロック制御部１４０は、起動信号制御部２５０や動作モード制御部２１１の指示により、コントローラ部２１０、通信処理部２２０、起動信号制御部２５０へ供給するクロック周波数を変更したり、クロック供給のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ったりする。
起動信号制御部２５０は、本発明の起動信号制御部の一例であり、独立して、起動信号を生成する。起動信号制御部２５０は、外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに起動信号を生成する。
具体的には、起動信号制御部２５０は、電力消費の少ない待機モードから通信処理が実行できる通常モードへの遷移を行うための起動信号を生成する。起動信号制御部２５０は、例えば、ＡＤＣなどのセンサーＩＦ回路を備え、周囲温度や振動などの情報をトリガーとして起動信号を生成する。ここで、起動信号制御部２５０は、例えば、割り込み回路またはシリアル回路を備えていてもよい。その場合、起動信号制御部２５０は、外部接続デバイスからの入力信号をトリガーとして起動信号を生成する。また、起動信号制御部２５０は、例えばタイマー回路を備えるとしてもよい。その場合には、起動信号制御部２５０は、タイマー満了または一定時間経過後をトリガーとして起動信号を生成すればよい。
以上のように、ネットワーク端末２００は構成される。
次に、このように構成されたネットワーク端末２００の動作について説明する。
まず、ネットワーク端末２００は、コントローラ部２１０により初期設定が行われる。具体的には、通信処理制御部２１３は、通信処理部２２０に初期設定を行う。またそれとともに、起動回路制御部２１４は、通信処理制御部２１３に初期設定を行う。
なお、この初期設定の内容は、伝送路１０を介して接続された他のネットワーク端末１００等と事前に共有するとしてもよい。その場合には、必要に応じて通信処理制御部２１３やＲＡＭ、ＲＯＭなどにその初期設定を保持しておいてもよい。
次に、ネットワーク端末２００は、初期設定完了後、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、伝送路１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う。
次に、ネットワーク端末２００は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、ネットワーク端末の機能を制御する。
具体的には、コントローラ部２１０は、他のネットワーク端末から受信したデータ信号）に基づき、ネットワーク端末２００の動作モードを変更する。
例えば、ネットワーク端末２００において、待機モード遷移の指示を示すデータ信号を他のネットワーク端末から受信した、または、データ信号を受信後一定の無通信時間が経過したとする。その場合、動作モード制御部２１１は、起動信号制御部２５０以外の全ての機能を停止する待機モードへと遷移させる。なお、クロック制御部２４０は、起動信号制御部２５０によりクロック供給の必要がない旨を示す指示が行われた場合は、発振回路１４１の動作を停止（ストップモードに遷移）しても良い。また、クロック制御部２４０は、例えばＡＤＣ回路などの動作をさせるなど必要な機能のみを動作させるために、クロック発振周波数を抑えた省電力モード（非ストップモード）に切り替えるとしてもよい。また、クロック制御部２４０は、発振回路１４１に通信処理部１２０が動作しないほど低速（低周波数）のクロックを発振させる非ストップモードに切り替えるとしてもよい。
次に、起動回路制御部２１４に設定された起動要因（トリガー）が発生した場合、起動信号制御部２５０は起動信号を生成し、クロック制御部１４０とコントローラ部２１０に出力する。
次に、クロック制御部２４０は、起動信号に従って、発振回路１４１の発振の開始の制御を行い、さらに発振回路１４１の発振をネットワーク端末２００が通信処理動作の可能な発信周波数の発振に切り替える。
次に、動作モード制御部２１１は、ネットワーク端末１００の動作モードを通常モードに遷移させる。また、起動回路制御部２１４は、出力された起動信号を解析し、他のネットワーク端末との通信が必要な場合は、宛先端末のアドレスを特定する。
次に、通信処理制御部２１３は、上記の初期設定の内容に基づいて、特定した宛先端末が検出可能な検波信号の信号波形を出力できるよう、通信処理部２２０に対して、信号振幅、搬送波周波数、フレーム長の設定を行う。そして、通信処理部２２０は、その宛先にあるネットワーク端末を待機モードから復帰させるための検波信号を送信する。
以上のようにして、ネットワーク端末２００は、起動信号制御部２５０を備えることで、通常は電力消費を抑えた待機モードを維持し、通信が必要な要因が発生した際は、通信処理が可能な通常モードへの遷移を行う。また、ネットワーク端末２００は、特定のネットワーク端末を通常モードに移行させるための検波信号を送信することにより、特定のネットワーク端末をネットワーク経由で待機モードから復帰させることができる。
なお、上述したネットワーク端末２００では、実施の形態１と異なり信号検出部を構成していないため、通信信号を受信することでは通常モードにならない。しかし、起動信号制御部２５０を構成することで、振動などをトリガーとして通常モードに遷移することができるという効果を奏する。
（変形例）
実施の形態２では、他のネットワーク端末を待機モードから復帰させるための検波信号を送信できるネットワーク端末２００として信号検出部を構成していない場合について説明したがそれに限らない。以下、その例について説明する。
図９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるネットワーク端末３００の概略構成を示すブロック図である。図１及び図８と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
図９に示すネットワーク端末３００は、図８に示すネットワーク端末２００の構成に対して、さらに図１に示す信号検出部１３０を備える点と、コントローラ部３１０に検出回路制御部１１２をさらに備える点で異なる。
つまり、ネットワーク端末３００は、他のネットワーク端末（例えばネットワーク端末１００）を待機モードから復帰させるための検波信号を送信できるネットワーク端末であり、さらに、他のネットワーク端末１００からの検波信号を検波できる構成を備える。
なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に信号検出部１３０の回路定数は、コントローラ部３１０が変更する。しかし、信号検出部１３０の回路定数を、コントローラ部３１０ではなく、伝送路１０に接続される他のネットワーク端末からのデータ信号等に従って、切り替えるとしてもよい。
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２で説明したネットワーク端末が伝送路を介して接続されたネットワークシステムの例について説明する。
図１０は、本発明の実施の形態３におけるネットワークシステム１０００の概略構成を示すブロック図である。なお、図１、図８および図９と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
図１０に示すネットワークシステム１０００は、伝送路として電力線４１０と、電力線４１０を介して接続された複数のネットワーク端末とを備える。
複数のネットワーク端末とは、図１０に示すように、例えばネットワーク端末３００Ａと、ネットワーク端末３００Ｂと、ネットワーク端末１００Ｃと、ネットワーク端末１００Ｄとである。
ここで、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄは、実施の形態１におけるネットワーク端末１００に相当する。すなわち、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄは、コントローラ部１１０と、通信処理部１２０と、信号検出部１３０と、クロック制御部１４０とを備える。
また、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂは、実施の形態２の変形例におけるネットワーク端末３００に相当する。すなわち、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂは、信号検出部１３０と、クロック制御部１４０と、起動信号制御部２５０と、コントローラ部３１０と、通信処理部２２０とを備える。
なお、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂは、通信待機時、信号検出部１３０と起動信号制御部２５０の両方を待機復帰条件として動作させてもよいし、どちらか一方のみを動作させるとしてもよい。
以上のように、ネットワークシステム１０００は構成される。
より具体的には、ネットワークシステム１０００は、電力線を介して通信を行う複数のネットワーク端末で構成されるネットワークシステムである。
複数のネットワーク端末は、クロックを発振する発振回路と、発振回路が発振するクロックを用いて、電力線４１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部と、発振回路が発振するクロックを用いて、ネットワーク端末の機能を制御するコントローラ部と、発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、発振回路が発振するクロックを通信処理部とコントローラ部とに供給するクロック制御部と、例えば発振回路の発振が停止されているなど、通信処理部の動作が停止している場合に、電力線を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点でクロック制御部に発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部とを備える。信号検出部は、クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、コントローラ部は、信号検出部の回路定数を変更することにより、信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える。
また、複数のネットワーク端末のうち少なくとも一つのネットワーク端末は、さらに、独立して、起動信号を生成する起動信号制御部を有する。起動信号制御部は、外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに起動信号を生成する。通信処理部は、電力線を介して、電力線を介して接続された他のネットワーク端末に検波信号を送信する。コントローラ部は、通信処理部が送信する検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末が検出できる前記検波信号を前記通信処理部に送信させる。
なお、図１０に示すネットワークシステム１０００では、２台のネットワーク端末３００と２台のネットワーク端末１００とで構成されているとして説明したが、それに限らない。ネットワーク端末３００とネットワーク端末１００とをそれぞれ１台ずつ少なくとも備えていれば台数に関する制約はない。
また、図１０に示すネットワークシステム１０００では、ネットワーク端末３００の代わりに図８に示すネットワーク端末２００で構成されるとしてもよい。
また、図１０に示すネットワークシステム１０００では、ネットワーク端末１００の代わりにネットワーク端末３００で構成され、ネットワーク端末３００のみで構成されるとしてもよい。
以上のように構成されるネットワークシステム１０００によれば、待機時にはほとんど電力を消費しないネットワーク端末を備えるネットワークシステムを実現することができる。換言すると、ネットワークシステム１０００は、待機時にはほとんど電力を消費せず、必要時には復帰させることができる伝送路を介して複数のネットワーク端末が接続されるネットワークシステムである。
それにより、各ネットワーク端末の待機時電力を限りなく０に近づけると共に、あるネットワーク端末が、ネットワークを介して、特定の端末のみを待機状態から復帰させることができる。
ここで、上記の各ネットワーク端末はそれぞれ、ネットワークシステム１０００を組み込む機器、装置の制御を行う機能部を備えるとしてもよい。
例えば、ネットワークシステム１０００は、電気式自転車に実装され、電気式自転車のパーツ制御に用いることができる。その場合には、機能部はライトの点灯や変速機の切り替え制御などを行う機能部を各ネットワークに構成すればよい。また、例えば、ネットワークシステム１０００をロボットに組み込む場合には、手足などの各パーツの制御などを行う機能部を各ネットーク端末に構成すればよい。
次に、上記のように構成のネットワークシステム１０００の動作について説明する。
まず、全てのネットワーク端末は、通信処理部１２０、３２０に対して、自端末のアドレス情報などの初期設定を行う。
すなわち、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄは、コントローラ部１１０により初期設定を行い、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂは、コントローラ部３１０により初期設定を行う。
具体的には、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄにおいて、通信処理制御部１１３は、通信処理部１２０に自端末のアドレス情報などの初期設定を行い、検出回路制御部１１２は、電力線４１０に接続される各ネットワーク端末が検出可能な信号の条件を設定する。
また、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂにおいて、通信処理制御部２１３は、通信処理部２２０に自端末のアドレス情報などの初期設定を行い、検出回路制御部１１２は、電力線４１０に接続される各ネットワーク端末が検出可能な信号の条件を設定する。起動回路制御部２１４は、起動信号制御部２５０に起動条件の設定を行う。
ここで、各ネットワーク端末が検出可能な信号の条件の例について説明する。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の例を示す図である。すなわち、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、各ネットワーク端末には、それぞれ、検波信号電圧条件（基準電圧値）、検波信号周波数条件ｆＡ、データ信号電圧条件（振幅値）、および、搬送波条件（周波数）を設定する。
具体的には、ネットワーク端末３００Ａには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値ＶＡ、かつ、周波数ｆＡ未満を設定する。ネットワーク端末３００Ｂには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値ＶＢ、かつ、周波数ｆＢ未満を設定する。ネットワーク端末３００Ｂには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値ＶＢ、かつ、周波数ｆＢ未満を設定する。ネットワーク端末１００Ｃには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値ＶＣ、かつ、周波数ｆＣ未満を設定する。ネットワーク端末１００Ｄには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値ＶＤ、かつ、周波数ｆＤ未満を設定する。一方、検出可能なデータ信号の条件は、全ネットワーク端末に対して、振幅値Ｖｃｏｍかつ周波数ｆｃｏｍを設定する。ただし、電圧値Ｖｃｏｍは、振幅値ＶＡ〜振幅値ＶＤよりも大きい。また周波数ｆｃｏｍは、周波数ｆＡ〜周波数ｆＤよりも小さい。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、各ネットワーク端末に初期設定される信号の条件の具体例を示す図である。すなわち、ネットワーク端末３００Ａには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値Ｖ１、かつ、周波数ｆ１未満を設定する。ネットワーク端末３００Ｂには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値Ｖ１、かつ、周波数ｆ２未満を設定する。ネットワーク端末１００Ｃには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値Ｖ２、かつ、周波数ｆ３未満を設定する。ネットワーク端末１００Ｄには、検出可能な検波信号の条件として、振幅値Ｖ３、かつ、周波数ｆ３未満を設定する。一方、検出可能なデータ信号の条件は、全ネットワーク端末に対して、振幅値Ｖ３かつ周波数ｆ１を設定する。ただし、電圧値Ｖ３は、振幅値Ｖ１および振幅値Ｖ２よりも大きく、振幅値Ｖ１は、振幅値Ｖ２よりも大きい（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）。また周波数ｆ３は、周波数ｆ１および周波数ｆ２よりも小さく、周波数ｆ２は、周波数ｆ１よりも小さい（ｆ１＞ｆ２＞ｆ３）。
ここで、各ネットワーク端末は、初期設定完了後、電力線４１０を介して接続された少なくともネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂに、初期設定の内容を通信する。そのため、少なくともネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂは、図１１Ａ〜図１２Ｂに示す初期設定の内容が登録される。
それにより、少なくともネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂの通信処理部２２０は、例えば図１２Ａに示す特定のネットワーク端末に対する検波信号を送信することができる。また、全ネットワーク端末は、図１２Ｂに示す信号の条件に従って、データ信号を送信する。
このようにして、各ネットワーク端末は、初期設定完了後、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、電力線４１０を介して通信される通信データの送受信処理を行う。
次に、各ネットワーク端末は、発振回路１４１が発振するクロックを用いて、自ネットワーク端末の機能を制御する。
例えば、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄにおいて、動作モード制御部１１１は、自ネットワーク端末の動作モードをストップモードに遷移させる。また、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂにおいて、動作モード制御部２１１はそれぞれ、自ネットワーク端末の動作モードを起動信号制御部２５０の動作内容に応じた待機モードに遷移させる。
次に、例えばネットワーク端末３００Ａにおいて、起動信号制御部２５０に起動要因が発生した場合、コントローラ部３１０は、起動信号制御部２５０が生成した起動信号に基づいて、ネットワーク端末３００Ａの動作モードを待機モードから通常モードへ遷移させる。
また、起動回路制御部２１４は、起動信号制御部２５０が生成した起動信号を解析し、その結果、ネットワーク端末１００Ｄとの通信が必要となったとする。その場合、ネットワーク端末３００Ａでは、通信処理制御部２１３は、振幅値Ｖ３以上Ｖ２未満の値に、搬送波周波数をｆ３に設定した検波信号を、ネットワーク端末１００Ｄを待機モードから復帰させるために通信処理部２２０に送信させる。
次に、ネットワーク端末１００Ｄは、検波信号を検出して、復帰する。
具体的には、ネットワーク端末３００Ｂおよびネットワーク端末１００Ｃでは、振幅がＶ２未満の信号は検出できないよう設定されているため、ネットワーク端末１００Ｄの信号検出部１３０のみが、ネットワーク端末３００Ａからの検波信号を検出することができる。すなわち、この検波信号により、ネットワーク端末１００Ｄは、起動信号を生成し、生成した起動信号に基づいて動作モードを通常モードに遷移（復帰）する。
次に、ネットワーク端末３００Ａでは、データ信号の送信波形を出力し、ネットワーク端末１００Ｄとデータ通信処理を行う。
具体的には、通信処理制御部２１３は、振幅値をＶ３に、搬送波周波数をｆ１に設定したデータ信号を、ネットワーク端末１００Ｄに送信することで、ネットワーク端末３００Ａとネットワーク端末１００Ｄとのデータ通信処理を実施する。
このようにして、通常通信時のデータ信号は、全てのネットワーク端末に共通しているが、先の検波信号は、ネットワーク端末３００Ｂおよびネットワーク端末１００Ｃに設定された信号検出条件に合致しないため、ネットワーク端末３００Ｂおよびネットワーク端末１００Ｃは、ネットワーク端末３００Ａとネットワーク端末１００Ｄとがデータ通信を行っている期間も待機状態を維持することが可能となる。
次に、ネットワーク端末３００Ａは、ネットワーク端末１００Ｄとのデータ通信完了後に、例えば、通信終了を示すデータ信号をネットワーク端末１００Ｄに送信する。それにより、ネットワーク端末３００Ａは、通信終了を示すデータ信号を送信後に動作モードを待機モードにさせ、ネットワーク端末１００Ｄは、通信終了を示すデータ信号を受信後に待機モードへ遷移させることができる。
このようにして、ネットワーク端末３００Ａまたはネットワーク端末３００Ｂは、起動信号制御部２５０が生成する起動信号の内容に応じて、電力線４１０を介して待機復帰させたいネットワーク端末を特定する。そして、特定したそのネットワーク端末の検出回路条件に応じた検波信号を出力し、特定されたネットワーク端末は、初期設定されて保持している信号検出条件に従って検波信号を検波させ、待機復帰を行わせることができる。
なお、上記例では、特定のネットワーク端末を１台のみ復帰する例について記載したが、それに限らない。複数台のネットワーク端末とデータ通信が必要な場合には、所望のネットワーク端末全てが検出できる条件の検波信号を送信することで、同時に複数のネットワーク端末を待機復帰させることもできる。
また、図１２Ａで示した検波信号電圧条件および検波信号周波数条件は、一例であり、図１２Ａに示す具体例に限られない。図１３および図１４に、各ネットワーク端末に初期設定される検波信号の条件の別の例を示す。
図１３に示すように、ネットワーク端末１００Ｃおよびネットワーク端末１００Ｄに対して同一の初期条件を設定し、ネットワーク端末３００Ａおよびネットワーク端末３００Ｂをそれぞれ異なる初期条件を設定してもよい。ここで、例えばＶ４＞Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３、かつ、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３＞ｆ４である。
また、図１４に示すように、各ネットワーク端末すべてに異なる初期条件を設定するとしてもよい。ここで、例えばＶ５＞Ｖ４＞Ｖ２＞Ｖ１＞Ｖ３、かつ、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３＞ｆ４＞ｆ５である。
以上、本発明によれば、待機時にはほとんど電力を消費しないネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムを実現することができる。
例えば、通信処理が行われていない通信待機時は、ネットワーク端末またはネットワークシステム全体で殆ど電力を消費しない状態を維持し続けることができる。例えば、ネットワークシステムでデータ通信要因が発生した場合であっても、所望のネットワーク端末のみを選択的に待機復帰させることができるため、データ通信に関連しない端末を無駄に復帰させる必要がなく、ネットワークシステム全体でより効果的な電力制御が実現できるという効果を奏する。
以上、本発明のネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、本発明のネットワーク端末が備える処理手段を備える集積回路として実現したり、本発明のネットワーク端末を構成する処理手段をステップとする方法として実現したりする形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、ネットワーク端末、その制御方法およびネットワークシステムに利用でき、特に、ネットワークを介したネットワーク端末選択型の待機制御機能を有し、微小電力での通信待機が可能なため、例えば、電気制御式自転車またはロボットなど電力消費に制限のあり、通信機会が比較的少ない制御系ネットワークシステムに利用できる。
１０ 伝送路
１００、１００Ｃ、１００Ｄ、１５０、２００、３００、３００Ａ、３００Ｂ ネットワーク端末
１１０、２１０、３１０ コントローラ部
１１１、２１１ 動作モード制御部
１１２ 検出回路制御部
１１３、２１３ 通信処理制御部
１２０、２２０ 通信処理部
１２１ ＭＡＣ部
１２２ ＰＨＹ部
１２３、２２３ ＡＦＥ部
１３０ 信号検出部
１３１ 比較器
１３２ 検波回路
１３３ フィルタ
１４０、２４０ クロック制御部
１４１ 発振回路
２１４ 起動回路制御部
２５０ 起動信号制御部
４１０ 電力線
１０００ ネットワークシステム
１３２１ ダイオード
１３２２、１３２５ 抵抗
１３２３、１３２６ コンデンサ
１３２４ トランジスタ

Claims (17)

  1. 伝送路を介して通信を行うネットワーク端末であって、
    クロックを発振する発振回路と、
    前記クロックを用いて、前記伝送路を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部と、
    前記クロックを用いて、前記ネットワーク端末の機能を制御するコントローラ部と、
    前記発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給するクロック制御部と、
    前記通信処理部の動作が停止している場合に、前記伝送路を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点で前記クロック制御部に前記発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部と、を備え、
    前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、
    前記コントローラ部は、前記信号検出部の回路定数を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える、
    ネットワーク端末。
  2. 前記通信処理部の動作が停止している場合とは、前記発振回路が少なくとも停止している場合である、
    請求項１に記載のネットワーク端末。
  3. 前記通信処理部の動作が停止している場合とは、前記発振回路が少なくとも前記通信処理部が動作しないほど低周波数のクロックを発振している場合である、
    請求項１に記載のネットワーク端末。
  4. 前記信号検出部は、生成した前記起動信号を前記クロック制御部に出力するとともに、前記コントローラ部に出力し、
    前記クロック制御部は、前記起動信号に従い、前記発振回路に少なくとも前記通信処理部が動作可能な周波数のクロックの発振を開始させ、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給し、
    前記コントローラ部は、前記クロックが供給された後、前記起動信号に従って、前記発振回路が少なくとも前記通信処理部が動作しないほど低周波数のクロックを発振している待機モードから、前記発振回路が動作しかつ前記通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行う、
    請求項３に記載のネットワーク端末。
  5. 前記信号検出部は、生成した前記起動信号を前記クロック制御部に出力するとともに、前記コントローラ部に出力し、
    前記クロック制御部は、前記起動信号に従い、前記発振回路の発振を開始させ、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給し、
    前記コントローラ部は、前記クロックが供給された後、前記起動信号に従って、前記発振回路が少なくとも停止しているストップモードから、前記発振回路が動作しかつ前記通信データの送受信処理が可能な通常モードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行う、
    請求項２に記載のネットワーク端末。
  6. 前記信号検出部は、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器を備え、
    前記コントローラ部は、前記比較器に与える閾値電圧を変更し前記閾値を変更することで、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える、
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  7. 前記信号検出部は、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号を検波する検波回路と、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器と、を備え、
    前記コントローラ部は、前記検波回路の放充電特性を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える、
    請求項１〜６のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  8. 前記信号検出部は、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号を検波する検波回路と、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、前記検波信号が前記閾値を超えたか否かを比較する比較器と、
    前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、所定の周波数の信号を通過させるフィルタ特性を有するフィルタ回路と、を備え、
    前記コントローラ部は、前記フィルタ回路のフィルタ特性を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替える、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  9. 前記ネットワーク端末は、さらに、
    独立して、前記起動信号を生成する起動信号制御部を有し、
    前記起動信号制御部は、
    外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、
    外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに前記起動信号を生成し、
    前記通信処理部は、前記伝送路を介して、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末に検波信号を送信し、
    前記コントローラ部は、前記通信処理部が送信する前記検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、前記他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末が検出できる前記検波信号を前記通信処理部に送信させる、
    請求項１〜８のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  10. 前記通信処理部は、送信回路としてＤ/Ａコンバータを有し、
    前記コントローラ部は、前記Ｄ/Ａコンバータへの入力値を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の信号振幅または搬送波周波数を切り替える、
    請求項９に記載のネットワーク端末。
  11. 前記通信処理部は、送信回路としてＡＭＰ回路を有し、
    前記コントローラ部は、前記ＡＭＰ回路の増幅率を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の信号振幅を切り替える、
    請求項９に記載のネットワーク端末。
  12. 前記通信処理部は、送信回路として正弦波発生回路を有し、
    前記コントローラ部は、前記正弦波発生回路の周波数を変更することで、前記通信処理部が送信する前記検波信号の搬送波周波数を切り替える、
    請求項９に記載のネットワーク端末。
  13. 前記コントローラ部は、動作モードが前記通常モード時において、一定時間通信データの送受信が行われなかった場合には、動作モードを前記ストップモードに遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行う、
    請求項５〜１２のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  14. 前記コントローラ部は、動作モードが前記通常モード時において、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末より前記ネットワーク端末の動作モードを待機モードへ遷移する要求を示すデータ信号を受信した場合には、動作モードを前記ストップモードもしくは省電力モードへ遷移するよう前記ネットワーク端末の動作モードの制御を行う、
    請求項５〜１２のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  15. 前記コントローラ部は、さらに、前記通信処理部で送受信可能なデータ信号の条件を前記通信処理部に設定し、
    前記データ信号の振幅電圧は、前記検波信号の振幅電圧よりも大きく設定され、
    前記データ信号の搬送波周波数は、前記検波信号の周波数よりも小さく設定される、
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載のネットワーク端末。
  16. 伝送路を介して通信を行う複数のネットワーク端末で構成されるネットワークシステムであって、
    前記複数のネットワーク端末は、クロックを発振する発振回路と、
    前記クロックを用いて、前記伝送路を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理部と、
    前記クロックを用いて、前記ネットワーク端末の機能を制御するコントローラ部と、
    前記発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、前記発振回路が発振するクロックを前記通信処理部と前記コントローラ部とに供給するクロック制御部と、
    前記通信処理部の動作が停止している場合に、前記伝送路を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点で前記クロック制御部に前記発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出部と、を備え、
    前記信号検出部は、前記クロックを用いずに動作可能な回路で構成され、
    前記コントローラ部は、前記信号検出部の回路定数を変更することにより、前記信号検出部で検波可能な検波信号を切り替え、
    前記複数のネットワーク端末のうち少なくとも一つのネットワーク端末は、さらに、
    独立して、前記起動信号を生成する起動信号制御部を有し、
    前記起動信号制御部は、
    外部割込み、タイマー、シリアルインターフェース、またはセンサーＩＦ回路を有し、
    外部デバイスからの入力信号、タイマー満了、周囲温度、または振動をトリガーに前記起動信号を生成し、
    前記通信処理部は、前記伝送路を介して、前記伝送路を介して接続された他のネットワーク端末に検波信号を送信し、
    前記コントローラ部は、前記通信処理部が送信する前記検波信号の波形または周波数を切り替えることにより、前記他のネットワーク端末のうち特定のネットワーク端末が検出できる前記検波信号を前記通信処理部に送信させる、
    ネットワークシステム。
  17. クロックを発振する発振回路を有し、伝送路を介して通信を行うネットワーク端末の制御方法であって、
    前記クロックを用いて、前記伝送路を介して通信される通信データの送受信処理を行う通信処理ステップと、
    前記クロックを用いて、前記ネットワーク端末の機能を制御する機能制御ステップと、
    前記発振回路の発振の開始または停止の制御を行い、前記発振回路が発振するクロックを供給するクロック制御ステップと、
    前記通信処理部の動作が停止している場合に、前記伝送路を介して通信される検波信号を検波し、検波した前記検波信号が閾値を超えた時点で前記発振回路を発振開始させるための起動信号を生成する信号検出ステップと、を含み、
    前記信号検出ステップは、前記クロックを用いずに動作可能であり、
    前記機能制御ステップで前記ネットワーク端末の機能としての回路定数が変更されることにより、前記信号検出ステップで検波可能な検波信号が切り替えられる、
    制御方法。
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