JP2010206268A - 通信システム、及びノード - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノードが差動通信線（バス１０）を介して互いに送受信を行う通信システムにおいて、消費電力をより効率的に低減できるようにする。
【解決手段】ノードは、バス１０の通信線３１（Ｈライン）及び通信線３２（Ｌライン）に電圧を印加する注入回路４０と監視回路５０とを有している。注入回路４０は、トランジスタ４１のオンオフ制御により、バス１０への電圧の印加を制御する。この結果、バス１０の平均電位が制御される。監視回路５０は、バス１０の平均電位を監視し、平均電位の大きさを表す信号を出力信号として出力する。監視回路５０を備えたノードは、その出力信号に応じて自身の動作モードを制御する。監視回路５０を備えることで、例えば必要最低限のノードのみウェイクアップするように構成することができ、消費電力が増大してしまうことを抑えることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のノードが差動通信線を介して互いに送受信を行う通信システムに関する。

従来、例えば自動車内の通信システムとしてはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。
ここで、ＣＡＮの概要について、図１２を用いて説明する。尚、図１２において、ＣＡＮプロトコルで通信を行うノードは、自動車の各部を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１０１，１０２，１０３，１０４であり、そのＥＣＵ１０１〜１０４が、バス１０を介して相互に通信可能に接続されている。

図１２に示すように、ＣＡＮでは、ＣＡＮ−Ｈライン（以下、Ｈラインともいう）と、ＣＡＮ−Ｌライン（以下、Ｌラインともいう）とからなる２線式通信ラインが使用される。２線式通信ラインは、通信線２１，２２からなる幹線２０と、通信線２１，２２からそれぞれ分岐する通信線３１，３２からなる支線３０とから構成される。通信線２１及び通信線３１がＨラインであり、通信線２２及び通信線３２がＬラインである。ノードとしてのＥＣＵ１０１〜１０４は、支線３０に接続される。尚、幹線２０の両端には終端回路５が接続される。

ＣＡＮにおいて、データを送信するノードは、ＨラインとＬラインとに反転信号を送出し、データを受信するノードは、ＨラインとＬラインとの電圧差（２線式通信ラインの信号レベル）を判定する。２線式通信ラインの信号レベルにはドミナント（優性）とリセッシブ（劣性）とがあり、例えば、ＨラインとＬラインとの電圧差が０．９［Ｖ］以上の場合、ドミナントと認識される。信号レベルがドミナントの場合、通信状態であると認識される。また、一般的に、ドミナントの理論値が「０」とされ、リセッシブの理論値が「１」とされる。

ここで、ＥＣＵ１０１〜１０４の具体的構成例を説明する。ここでは、ＥＣＵ１０１について説明するが、ＥＣＵ１０２，１０３，１０４も同様の構成を備えている。
ＥＣＵ１０１は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のＥＣＵ１０２，１０３，１０４と通信を行うための処理を実行するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記載する）１７と、２線式通信ラインに接続されて、マイコン１７から与えられる送信フレームＴＸを２線式通信ラインに出力すると共に、２線式通信ライン上のデータ（受信フレームＲＸ）をマイコン１７に入力するＣＡＮトランシーバ１５と、外部のセンサ・スイッチ群１２からの信号をマイコン１７に入力すると共に、マイコン１７からの信号を外部のアクチュエータ１４に入力する入出力回路１３と、外部のバッテリ電源（例えば１２［Ｖ］）を降圧した動作電圧（例えば５［Ｖ］）を、マイコン１７、ＣＡＮトランシーバ１５、入出力回路１３に供給する電源回路１１とを備えている。

マイコン１７は、フレームの送受信（送信フレームＴＸをＣＡＮトランシーバ１５に渡したり、受信フレームＲＸをＣＡＮトランシーバ１５から受け取る）や、どのフレームを優先的に処理するかを決定する調停制御や、通信エラー処理等を実行するＣＡＮコントローラ１９を備えている。また、周知のＣＰＵ７、ＲＯＭ８、ＲＡＭ９などを備えている。

また、ＣＡＮトランシーバ１５は、送信データが「０」の時に、Ｈラインの電圧をハイレベル（例えば３．５［Ｖ］）にするとともにＬラインの電圧をローレベル（例えば１．５［Ｖ］）にし、送信データが「１」の時にＨラインの電圧をローレベル（例えば２．５［Ｖ］）にするとともにＬラインの電圧をハイレベル（例えば２．５［Ｖ］）にする。また、Ｈラインの電圧とＬラインの電圧との差から、２線式通信ライン上のデータ（ひいては受信データ）を表す「１」か「０」かの二値信号からなる受信フレームＲＸを生成し、ＣＡＮコントローラ１９に入力する。

ところで、このようなＣＡＮにおいて、ＥＣＵ１０１の消費電力を抑えるために、ＥＣＵ１０１に組み込まれたアプリケーションから消費電力を抑えるための動作モードへの移行要求があった場合に、ＥＣＵ１０１の動作モードを、消費電力を抑えるための省電力モードへ移行させることが行われている。例えば、ＥＣＵ１０１が制御対象を制御しなくてもいい場合や、ＥＣＵ１０１が通信を行う必要がない場合に、前記のような移行要求が出される。一方、ＥＣＵ１０１は、省電力モードの時に、２線式通信ライン上の信号レベルをドミナントと認識（つまり、通信状態であると認識）すると、動作状態が省電力モードから通常モードに復帰する（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−７４７６３号公報

しかしながら、上記のような特許文献１のシステムにおいては、ノードの動作モードを移行させようとすると、２線式通信ライン上のノードの全てが移行の対象となり、非効率であった。例えば、２線式通信ライン上の信号レベルがドミナントになった場合、２線式通信ライン上に接続されて省電力モードになっているノードの全てが起動することになるため、消費電力を効率的に低減させることはできなかった。また、例えばＨライン及びＬラインの何れかに断線や短絡等の異常が生じた場合にはそのＨライン及びＬラインの電位差が大きくなってしまうことも考えられる。この場合、ＥＣＵ１０１〜１０４において、２線式通信ライン上の信号レベルはドミナントであると誤認識されてそのＥＣＵ１０１〜１０４が誤って起動し、消費電力が不要に増大してしまうことも懸念される。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、複数のノードが差動通信線を介して互いに送受信を行う通信システムにおいて、消費電力をより効率的に低減できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、ネットワークを構成する通信線が、第一通信線と第二通信線とからなる作動２線式通信線であると共に、その通信線として、幹線と該幹線からそれぞれ分岐した複数の支線とを備え、更に、その各支線にノードが接続された通信システムにおいて、通信線への通電を制御することによりその通信線を構成する第一通信線及び第二通信線のそれぞれの電位を制御する電位制御手段、を少なくとも備えたノードと、第一通信線の電位と第二通信線の電位との平均である平均電位（以下、通信線の平均電位とも記載する）を検出して、その検出した平均電位に応じて、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる動作制御手段、を少なくとも備えたノードと、を少なくとも有する。

尚、スリープモードとは、通常モードよりも消費電力が少ない動作モードである。
このような通信システムでは、動作制御手段を備えたノードにおいては、通信線の平均電位に応じて動作モードの制御がなされる。すると、例えば、ノードがスリープモードに移行するような際に、第一通信線と第二通信線との何れかに断線や短絡等の異常が生じてその第一通信線と第二通信線との電位差が大きくなってしまったような状況下でも、次のような利点がある。具体的に、前述のような状況の場合、電位差に基づき動作モードの制御をしていたならば誤って通常モードに復帰してしまうというようなことも懸念されるところ、本発明のように通信線の平均電位に応じて動作モードの制御を実行するようにすれば、上記のような電位差の変化というものに基づく影響が小さくなり、より正確に動作モードの制御を実行し得るようになる。つまり、電位差の変化があっても通信線の平均電位で制御したならば電位差の変化が無視される場合もある。言い換えると、第一通信線と第二通信線との間の電位差の変化が問題とならない場合があり、電位差が変化してしまうことに基づく誤動作が生じにくくなる。

また、電位制御手段を備えたノードにより通信線の平均電位を所望の値に制御することにより、動作モードの制御を、動作制御手段を備えたノードに対して選択的に行えるようになる。この選択的というところの趣旨としては、「全ノードのうち動作制御手段を備えたノード（のみ）を制御する」という意味と、「動作制御手段を備えたノードの中でも、平均電位に応じて所定のノードを制御する」という意味が含まれる。

このような通信システムでは、通常モードへの移行が必要なノードのみが起動する（通常モードに復帰する）ように制御することができ、スリープしていても良いノードは通常モードに移行しないように制御することができる。或いは、スリープしても良いノードをスリープさせることができる。このため、通信システム全体の消費電力を効率的に低減できるようになる。効率的というのは、即ち、通信システム全体の必要最低限の機能を維持しつつ、消費電力を低減できるということである。

そして、請求項１の通信システムでは、具体的に、請求項２のように構成すると良い。
請求項２の通信システムは、請求項１の通信システムにおいて、動作制御手段を備えたノード（以下、動作制御ノードと称する）は複数有り、動作制御ノードのそれぞれは、動作モードの制御と平均電位との関係を表す情報である制御情報を記憶する記憶手段を備え、動作制御手段は、自ノードの記憶手段に記憶された制御情報を参照して、その制御情報及び平均電位に基づき、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる。

このような請求項２の通信システムでは、動作制御手段を備えたノード毎に、通常モードへの移行条件或いはスリープモードへの移行条件を変更することができる。具体的に、通常モードに移行すべき平均電位の値、スリープモードに移行すべき平均電位の値、をノード毎に設定することができる。

このような通信システムでは、平均電位を所望の値に制御することによって、動作制御手段を備えたノードの中でも、平均電位に応じて所定のノードが通常モードに移行したりスリープモードに移行したりするように構成することができる。例えば、必要最低限のノードのみ通常モードで動作させ、その他はスリープモードに移行させることができるようになる。従って、通信システム全体の消費電力を効率的に低減できるようになる。

次に、請求項３の通信システムは、請求項１，２の通信システムにおいて、動作制御手段を備えたノードは、ノードそれぞれについての動作モードの設定情報を受信する設定情報受信手段を備え、動作制御手段は、自ノードにおいて設定情報受信手段により設定情報が受信されたならば、その受信された設定情報のうち自ノードに関する設定情報に従って、自ノードの動作モードを制御する。

例えば、何らかの異常が原因で、ノードが誤って通常モードに移行したり誤ってスリープモードに移行したりしたような場合でも、設定情報受信手段により設定情報を受信してその設定情報に従って動作モードが制御されるようにすれば、上記のような誤動作を是正し得る。従って、消費電力の効率的な低減をより確実に実現し得る。

次に、請求項４の発明は、ネットワークを構成する通信線が、第一通信線と第二通信線とからなる作動２線式通信線であると共に、その通信線として、幹線と該幹線からそれぞれ分岐した複数の支線とを備え、更に、その各支線にノードが接続された通信システムにおけるノードであって、通信線への通電を制御することによりその通信線を構成する第一通信線及び第二通信線のそれぞれの電位を制御する電位制御手段と、第一通信線の電位と第二通信線の電位との平均である平均電位を検出して、その検出した平均電位に応じて、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる動作制御手段と、の少なくとも何れかを有するノードである。

このようなノードによれば、請求項１の通信システムを構成することができ、請求項１について述べたような効果を得ることができる。ただし、通信システムを構成する場合には、電位制御手段を少なくとも備えたノードと、動作制御手段を少なくとも備えたノードとを少なくとも用いて通信システムを構成する必要がある。

次に、請求項５のノードは、請求項４のノードにおいて、動作制御手段を少なくとも備え、動作モードの制御と平均電位との関係を表す情報である制御情報を記憶する記憶手段を備え、動作制御手段は、自ノードの記憶手段に記憶された制御情報を参照して、その制御情報及び平均電位に基づき、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる。

このようなノードによれば、請求項２について述べたように、ノード毎に通常モードへの移行条件或いはスリープモードへの移行条件を変更することができ、所望のノードのみが通常モードに移行したり、或いは所望のノードのみがスリープモードに移行したりするように構成することができる。従って、通信システム全体の消費電力を効率的に低減できるようになる。

次に、請求項６のノードは、請求項４，５のノードにおいて、動作制御手段を少なくとも備え、ノードそれぞれについての動作モードの設定情報を受信する設定情報受信手段を備え、動作制御手段は、設定情報受信手段により設定情報が受信されると、その受信された設定情報のうち自ノードに関する設定情報に従って、自ノードの動作モードを制御する。

このようなノードによれば、請求項３について述べたように、何らかの異常が原因でノードが誤って通常モードに移行したり誤ってスリープモードに移行したりしたような場合でも、その誤動作を是正し得る。従って、消費電力の効率的な低減をより確実に実現し得る。

本実施形態の通信システム１の構成図である。 通信システム１におけるＥＣＵ１０１の具体的構成を表す図である。 ＣＡＮトランシーバ１５の構成図である。 第１の動作モード制御処理を表すフローチャートである。 バス１０の平均電位の変化を示す図である。 第２の動作モード制御処理を表すフローチャートである。 第３の動作モード制御処理を表すフローチャートである。 情報テーブルを表す図面である。 情報テーブルの他の例を表す図面である。 第４の動作モード制御処理を表すフローチャートである。 通信システム１において送受信される通信フレームの構成例を表す図面である。 ＣＡＮの概要を説明するための図である。 ＥＣＵ１０１の具体的構成を表す図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された通信システム１の概略構成図である。また、図２は通信システム１におけるＥＣＵ１０１〜１０４の具体的構成を表す図面である。

図１の通信システム１は、図１２の通信システム１と同様の構成であり、また、図２に示す構成は図１３に示す構成と同じであるため、ここでは説明を省略する。
図３は、本実施形態のＥＣＵ１０１〜１０４が有するＣＡＮトランシーバ１５（図２参照）の具体的構成を表す図である。

図３において、ＣＡＮトランシーバ１５は、注入回路４０と、監視回路５０と、送信バッファ６０と、受信バッファ７０とを備えている。尚、注入回路４０は、少なくともＥＣＵ１０１〜１０４の何れかのＣＡＮトランシーバ１５において設けられていれば良い。また、監視回路５０は、詳しくは後述するが、ＥＣＵ１０１〜１０４のうち、バス１０の平均電位によって動作モードが制御されるようにしたいＥＣＵのＣＡＮトランシーバ１５においては少なくとも設けられる必要がある。

注入回路４０は、トランジスタ４１と、抵抗４３と、抵抗４５と、抵抗４７とを備えて構成される。
抵抗４３は、一端がバッテリ電位に接続され、他端がトランジスタ４１のエミッタ端子に接続される。

抵抗４５は、一端が通信線３１（Ｈライン）に接続され、他端がトランジスタ４１のコレクタ端子に接続される。
抵抗４７は、一端が通信線３２（Ｌライン）に接続され、他端がトランジスタ４１のコレクタ端子に接続される。

このような注入回路４０では、トランジスタ４１がオンするとエミッタ−コレクタ間に電流が流れる。即ち、通信線３１，３２にそれぞれ電圧が印加され、通信線３１，３２の電位がそれぞれ上がる。

監視回路５０は、オペアンプ５１と、抵抗５３と、抵抗５５とを備えて構成される。
抵抗５３は、一端が接地され、他端がオペアンプ５１の反転入力端子に接続される。
抵抗５５は、一端がバッテリ電位に接続され、他端がオペアンプ５１の反転入力端子に接続される。

このような監視回路５０では、通信線３１の電位と通信線３２の電位との平均である平均電位（以下、バス１０の平均電位と記載する）と、所定の基準電位との差分が検出される。即ち、これによりバス１０の平均電位が検出される。

送信バッファ６０は、マイコン１７から与えられる送信フレームＴＸをバス１０に出力するためのものである。
受信バッファ７０は、バス１０上からの受信フレームＲＸを受信するためのものである。

図４は、注入回路４０が設けられたＥＣＵ（以下、制御ＥＣＵと記載する）において実行される第１の動作モード制御処理を表すフローチャートである。具体的に、マイコン１７（図２参照）が備えるＣＰＵ７が実行する。

図４の処理は、制御ＥＣＵに車両の図示しないバッテリが接続されて通電がなされると開始され、まず、Ｓ１１０で通電開始時（起動時）に実行すべき初期化処理を実行する。
次に、Ｓ１２０に移行し、通常モードへの移行のトリガーとなるウェイクアップ要因が発生したか否かを判定する。ウェイクアップ要因としては、イグニションスイッチ（図示省略）のオン、車両のドアの開閉、といったような各種イベントの発生が挙げられる。

Ｓ１２０でウェイクアップ要因が発生していないと判定すると（Ｓ１２０：ＮＯ）、再びＳ１２０の処理を実行する。この趣旨は、ウェイクアップ要因が発生するまで待機する、というものである。

一方、Ｓ１２０でウェイクアップ要因が発生したと判定すると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行する。
Ｓ１３０では、注入回路４０のトランジスタ４１をオンする。即ち、トランジスタ４１のベース端子に電圧を印加する。これにより、バス１０の平均電位が閾値よりも大きい値まで変化する。この点について図５を用いて説明する。

図５は、バス１０の平均電位の変化を示す図である。
ＣＡＮにおいては、図５（ａ）に示すが、例えば、送信データが「０」の時に、Ｈラインの電圧がハイレベル（例えば３．５［Ｖ］）にされるとともにＬラインの電圧がローレベル（例えば１．５［Ｖ］）にされ、送信データが「１」の時にＨラインの電圧がローレベル（例えば２．５［Ｖ］）されるとともにＬラインの電圧がハイレベル（例えば２．５［Ｖ］）にされる。このような場合、バス１０の平均電位は２．５［Ｖ］となる。

そして、注入回路４０のトランジスタ４１（図３参照）がオンすると、エミッタ端子からコレクタ端子にバッテリからの電流が流れ、抵抗４５，４７を介して、Ｈライン及びＬラインのそれぞれに同じ大きさの電圧が印加される。図５（ｂ）に示すが、ＨラインとＬラインとに同じ大きさの電圧が印加されることで、Ｈラインの電位とＬラインの電位との差（電位差）自体は保持されたまま（換言すれば、変化することなく）Ｌラインの電位とＨラインの電位とが共に上がり、それに伴って平均電位も所定値まで（例えばＸ［Ｖ］まで）上がる。

図４に説明を戻し、Ｓ１３０の次はＳ１４０に進み、通常モードへの移行処理（以下、ウェイクアップ処理と記載する）を実行する。
次に、Ｓ１５０に移行し、フレーム送受信処理を実行する。このフレーム送受信処理は、起動時において規定の処理として実行される趣旨のものであり、例えば通常モードに移行した旨の情報を送信したり、その他各種情報の送受信を行ったりする。

次に、Ｓ１６０に移行し、スリープモードへの移行のトリガーとなるスリープ要因が発生したか否かを判定する。スリープ要因としては、自身のＥＣＵにおいて実行すべき処理が終了すること、などが挙げられる。

Ｓ１６０でスリープ要因が発生していないと判定すると（Ｓ１６０：ＮＯ）、再びＳ１６０の処理を実行する。この趣旨は、スリープ要因が発生するまで待機する、というものである。

一方、Ｓ１６０でスリープ要因が発生したと判定すると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、後述するＳ１７０に移行する。
Ｓ１７０では、注入回路４０のトランジスタ４１をオフする。この場合、バス１０の平均電位は図５（ｂ）のＸ［Ｖ］から図５（ａ）の２．５［Ｖ］に低下することとなる。

次に、Ｓ１８０に移行し、スリープモードへの移行処理（以下、スリープ処理と記載する）を実行する。
次に、Ｓ１９０に移行し、スリープモードへの移行が完了したか否かを判定し、移行が完了していないと判定すると（Ｓ１９０：ＮＯ）、再びＳ１９０の処理を実行する。

一方、Ｓ１９０でスリープモードへの移行が完了したと判定すると（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に戻る。
次に、図６は、監視回路５０が設けられたＥＣＵ（以下、被制御ＥＣＵと記載する）において実行される第２の動作モード制御処理を表すフローチャートである。具体的に、マイコン１７が備えるＣＰＵ７が実行する。

図６の処理は、被制御ＥＣＵに車両の図示しないバッテリが接続されて通電がなされると開始される。尚、ＥＣＵにおいて注入回路４０と監視回路５０とが備えられている場合は、そのＥＣＵのマイコン１７は、図４の処理及び図６の処理の双方を、それぞれの処理に応じた所定のタイミングで実行する。

図６の処理では、まず、Ｓ２１０で通電開始時（起動時）に実行すべき初期化処理を実行する。尚、注入回路４０と監視回路５０とが備えられたＥＣＵにおいて、仮に図４の処理が先に実行されていれば初期化処理は既に実行されていることになるため、この場合Ｓ２１０の初期化処理は省略される。

次に、Ｓ２２０に移行し、ウェイクアップ信号が出力されたか否かを判定する。具体的には、オペアンプ５１から出力される出力信号が表す電位（バス１０の平均電位）が閾値よりも大きいか否かを判断し、閾値よりも大きいと判断すると、ウェイクアップ信号が出力されたと判定する。換言すれば、オペアンプ５１から出力される出力信号が表す電位が閾値より大きい場合、その出力信号はウェイクアップ信号とみなされる。

Ｓ２２０でウェイクアップ信号が出力されていないと判定すると（Ｓ２２０：ＮＯ）、再びＳ２２０の処理を実行する。
一方、Ｓ２２０においてウェイクアップ信号が出力されたと判定すると（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２３０に移行し、ウェイクアップ処理を実行して通常モードに移行する。

次に、Ｓ２４０に移行し、フレーム送受信処理を実行する。このフレーム送受信処理は、起動時において規定の処理として実行される趣旨のものである。
次に、Ｓ２５０に移行し、ウェイクアップ信号がオフしたか否か否かを判定する。具体的には、オペアンプ５１から出力される出力信号が表す電位が閾値以下か否かを判断し、閾値以下であると判断すると、ウェイクアップ信号がオフしたと判定する。

Ｓ２５０においてウェイクアップ信号がオフしていないと判定すると（Ｓ２５０：ＮＯ）、再びＳ２５０の処理を実行する。
一方、Ｓ２５０においてウェイクアップ信号がオフしたと判定すると（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２６０に移行し、スリープ処理を実行してスリープモードに移行する。

次に、Ｓ２７０に進み、スリープモードへの移行が完了したか否かを判定し、移行が完了していないと判定すると（Ｓ２７０：ＮＯ）、再びＳ２７０の処理を実行する。
一方、Ｓ２７０でスリープモードへの移行が完了したと判定すると（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０に戻る。

以上のように、本実施形態においては、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵによってバス１０の平均電位の制御がなされ、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにおいて、バス１０の平均電位に応じて動作モードが移行する。

このような本実施形態の通信システム１が奏する効果について説明する。
例えば、被制御ＥＣＵがスリープモードに移行するような際に、Ｈライン（通信線２１、通信線３１）とＬライン（通信線２２、通信線３２）との何れかに断線や短絡等の異常が生じてしまってそのＨラインとＬラインとの電位差が大きくなってしまったような状況下でも、次のような利点がある。具体的に、前述のような状況の場合、電位差に基づき動作モードの制御をしていたならば誤って通常モードに復帰してしまうようなことも懸念されるところ、本実施形態のようにＨラインとＬラインとの平均電位に応じて動作モードの制御が実行されるならば、前述のような何らかの異常による電位差の変化というものに基づく影響が小さくなり、より正確に動作モードの制御を実行し得るようになる。つまり、平均電位で動作モードが制御される以上、たまたまＨライン或いはＬラインにおける電位の変化があって両ライン間の電位差の変化があっても、平均電位で制御したならばその電位差の変化が無視される場合もあり得る。言い換えると、電位差の変化が問題とならない場合があり、電位差が変化してしまうことに基づく誤動作が生じにくくなる。

また、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵによりバス１０の平均電位を所望の値に制御することにより、動作モードの制御を、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵに対して行うことができるようになる。

すると、このような本実施形態の通信システム１では、ＥＣＵ１０１〜１０４のうち通常モードへの移行が必要なＥＣＵのみがウェイクアップする（通常モードに復帰する）ように制御することができ、逆にスリープしていても良いＥＣＵは通常モードに移行しないように制御することができる。具体的に、ＥＣＵ１０１〜１０４のうち所望のＥＣＵに監視回路５０を設けるようにすれば、バス１０の平均電位を閾値よりも大きい値に変化させることによって監視回路５０を備えたＥＣＵのみウェイクアップするように制御することができる。また或いは、スリープしても良いＥＣＵをスリープモードに移行させることができる。これによれば、通信システム１全体の消費電力を効率的に低減できるようになる。

尚、本実施形態において、バス１０が作動２線式通信線に相当し、例えばＨライン（通信線２１、３１）が第一通信線に相当するとともにＬライン（通信線２２、３２）が第二通信線に相当し、注入回路４０、Ｓ１３０及び１７０の処理が電位制御手段に相当し、監視回路５０、Ｓ２２０〜Ｓ２３０の処理、及びＳ２５０〜Ｓ２６０の処理が動作制御手段に相当している。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の通信システム１について説明する。第２実施形態の通信システム１は、第１実施形態と比較して、ハード構成は同じである。つまり、第２実施形態の通信システム１は、図１に示す第１実施形態の通信システム１と同じ構成を有している。

一方、本第２実施形態の通信システム１では、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにおいて、図６の処理に代えて図７の処理（第３の動作モード制御処理）が実行されるようになっている。具体的に、マイコン１７のＣＰＵ７が実行する。

図７の処理は、制御ＥＣＵに車両の図示しないバッテリが接続されて通電がなされると開始され、まず、Ｓ３１０で、初期化処理を実行する。
次に、Ｓ３２０に移行し、バス１０の平均電位に基づき、自身（被制御ＥＣＵ）がウェイクアップすべきか否かを判定する。具体的に、被制御ＥＣＵは、バス１０の平均電位の大きさとウェイクアップの是非との関係を表す情報テーブル（例えば図８参照）を例えばＲＯＭ８に記憶しており、バス１０の平均電位の大きさを検出するとともにその情報テーブルを参照して、自身がウェイクアップすべきであるか否かを判定する。

ここで、図８に示す情報テーブルは、バス１０の平均電位が２．５［Ｖ］以上の場合、ＥＣＵ１０１〜１０４のうちＥＣＵ１０１、ＥＣＵ１０２がウェイクアップすべきことを表している。尚、図８の情報テーブルはＥＣＵ１０１〜１０４のそれぞれが監視回路５０を備えていることを前提としたものである。

Ｓ３２０で自身がウェイクアップすべきでないと判定すると（Ｓ３２０：ＮＯ）、再びＳ３２０の処理を繰り返す。
一方、Ｓ３２０で自身がウェイクアップすべきであると判定すると（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３３０に移行し、ウェイクアップ処理を実行して通常モードに移行する。

次に、Ｓ３４０に進み、フレームの送受信処理を実行する。このフレーム送受信処理は、起動時において規定の処理として実行される趣旨のものである。
次に、Ｓ３５０に移行し、バス１０の平均電位及び図８の情報テーブルに基づき自身はスリープすべきか否かを判定し、スリープすべきでないと判定すると（Ｓ３５０：ＮＯ）、再びＳ３５０の処理を繰り返す。

一方、Ｓ３５０で自身はスリープすべきと判定すると（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ３６０に移行し、スリープ処理を実行してスリープモードに移行する。
次に、Ｓ３７０に移行し、スリープモードへの移行が完了したか否かを判定し、スリープモードへの移行が完了していないと判定すると（Ｓ３７０：ＮＯ）、再びＳ３７０の処理を繰り返す。

一方、Ｓ３７０でスリープモードへの移行が完了したと判定すると（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、再びＳ３２０の処理に戻る。
このような第２実施形態の通信システム１では、平均電位に応じて、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにおいてウェイクアップするＥＣＵとウェイクアップしないＥＣＵ（或いは、スリープするＥＣＵとスリープしないＥＣＵ）とが存在するように構成することができる。

換言すれば、バス１０の平均電位を所望の値に制御することによって、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵの中でも所望の被制御ＥＣＵが通常モードに移行したりスリープモードに移行したりするように構成することができる。

例えば、第１実施形態では、通信システム１を構成するＥＣＵ１０１〜１０４のうち、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵのみが通常モードに移行したり或いはスリープモードに移行したりするように構成することができた。第２実施形態では、さらに、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵのうち、所望のＥＣＵのみが通常モードに移行したり或いはスリープモードに移行したりするように構成することができる。

このような第２実施形態の通信システム１によれば、通信システム１全体の消費電力をより効率的に低減できるようになる。
尚、本第２実施形態において、図８の情報テーブルが特許請求の範囲の制御情報に相当し、ＲＯＭ８が記憶手段に相当している。
〈変形例〉
次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。

上記第２実施形態においては、図８の情報テーブルに代え、図９に示すような情報テーブルが用いられても良い。尚、図９の情報テーブルは、ＥＣＵ１０１〜１０４のそれぞれが監視回路５０を備えていることを前提としたものである。また、図９の情報テーブルは例えばＲＯＭ８に記憶される。

図９に示す情報テーブルは、具体的に、バス１０の平均電位が２．５［Ｖ］以上Ｘ［Ｖ］未満の場合は、ＥＣＵ１０１〜１０４のうちＥＣＵ１０１，１０２がウェイクアップすべきことを表し（パターン１）、バス１０の平均電位がＸ［Ｖ］以上の場合は、ＥＣＵ１０１〜１０４のうちＥＣＵ１０２，１０３がウェイクアップすべきことを表している（パターン２）。このような情報テーブルを利用すれば、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵにより、バス１０の平均電位を２．５［Ｖ］以上Ｘ［Ｖ］未満の範囲に設定することにより、ＥＣＵ１０１〜１０４のうちＥＣＵ１０１，１０２のみウェイクアップするようにできる。また、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵによりバス１０の平均電位をＸ［Ｖ］以上の範囲に設定することにより、ＥＣＵ１０１〜１０４のうちＥＣＵ１０２，１０３のみウェイクアップするようにできる。

このような変形例によれば、ＥＣＵ１０１〜１０４の動作モードの制御をよりきめ細やかに行うことができるようになる。
尚、本変形例において、図９の情報テーブルが特許請求の範囲の制御情報に相当し、ＲＯＭ８が記憶手段に相当している。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の通信システム１について説明する。第３実施形態の通信システム１は、第１実施形態と比較して、ハード構成は同じである。つまり、第３実施形態の通信システム１は、図１に示す第１実施形態の通信システム１と同じ構成を有している。

一方、本第３実施形態の通信システム１では、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵ、及び監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにおいて、図１０の処理（第４の動作モード制御処理）が実行される点が異なっている。具体的には、図４の処理及び図６の処理に代え、図１０の処理が実行される。また、図１０の処理はマイコン１７のＣＰＵ７が実行する。

図１０の処理は、ＥＣＵに車両の図示しないバッテリが接続されて通電がなされると開始され、まず、Ｓ４１０で初期化処理を実行する。
次に、Ｓ４２０に移行し、ウェイクアップ要因が発生したか否かを判定する。ここで、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵにとってのウェイクアップ要因は、イグニションスイッチ（図示省略）のオン、車両のドアの開閉、といったような各種イベントの発生である。一方、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにとってのウェイクアップ要因は、ウェイクアップ信号が出力されることである。

Ｓ４２０でウェイクアップ要因が発生したと判定すると（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０に移行し、ウェイクアップ処理を実行して通常モードに移行する。ここで、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵは、このＳ４３０の処理で、注入回路４０のトランジスタ４１をオンするという処理を合わせて行う。つまり、バス１０に電圧を印加し、そのバス１０の平均電位を閾値よりも大きい値まで変化させる。

次に、Ｓ４４０に移行し、フレームの送受信処理を実行する。このフレーム送受信処理は、起動時において規定の処理として実行される趣旨のものである。
ここで、本第３実施形態においては、図１１に示すような通信フレームが送受信されるようになっている。図１１に示す通信フレームは、ノード（ＥＣＵ）の識別情報を表すＩＤと、データと、ノード情報とを格納して構成される。このうち、ノード情報は、各ノード毎のウェイクアップの要否を表す情報である。図１１の例では、例えば格納領域Ａ〜Ｄが、順に、ＥＣＵ１０１〜１０４に対応する。具体的に、格納領域Ａに記憶される情報はＥＣＵ１０１のウェイクアップの要否を表すものであり、格納領域Ｂに記憶される情報はＥＣＵ１０２のウェイクアップの要否を表すものであり、格納領域Ｃに記憶される情報はＥＣＵ１０３のウェイクアップの要否を表すものであり、格納領域Ｄに記憶される情報はＥＣＵ１０４のウェイクアップの要否を表すものである。そして、格納領域Ａ〜Ｄの情報について、「１」はウェイクアップが必要であることを表し、「０」はウェイクアップが不要であることを表す。

図１０に説明を戻し、Ｓ４４０の次はＳ４５０に進む。Ｓ４５０では、自身のノード（ＥＣＵ）に対応するノード情報が「０」であるか否かを判定する。換言すれば、自身はウェイクアップが不要なノード（ＥＣＵ）であるか否かを判定する。

Ｓ４５０で自身のノード（ＥＣＵ）に対応するノード情報が「０」である（つまり、ウェイクアップが不要である）と判定すると（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、Ｓ４６０に移行し、スリープ処理を実行してスリープモードに移行する。

一方、Ｓ４５０で自身のノード（ＥＣＵ）に対応するノード情報が「０」でない（つまり、ウェイクアップが必要である）と判定すると（Ｓ４５０：ＮＯ）、Ｓ４７０に移行し、スリープ要因が発生したか否かを判定する。

ここで、注入回路４０を備えた制御ＥＣＵにとってのスリープ要因は、例えば自身の制御ＥＣＵにおいて実行すべき処理が終了すること、などである。また、監視回路５０を備えた被制御ＥＣＵにとってのスリープ要因は、ウェイクアップ信号がオフすることである。

Ｓ４７０でスリープ要因が発生していないと判定すると（Ｓ４７０：ＮＯ）、再びＳ４７０の処理を繰り返し、一方、Ｓ４７０でスリープ要因が発生したと判定すると（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、Ｓ４６０に移行する。

Ｓ４６０の次はＳ４８０に進み、スリープモードへの移行が完了したか否かを判定し、完了していないと判定すると（Ｓ４８０：ＮＯ）再びＳ４８０の処理を繰り返し、完了したと判定すると（Ｓ４８０：ＹＥＳ）Ｓ４２０に戻る。

このような第３実施形態の通信システム１によれば、例えば、何らかの異常が原因で、ＥＣＵが誤って通常モードに移行したり誤ってスリープモードに移行したりしたような場合でも、ノード情報を含む通信フレーム（図１１参照）を受信してそのノード情報に従って動作モードが制御されるため、上記のような誤動作が是正されるようになる。従って、消費電力の効率的な低減をより確実に実現し得る。

尚、本第３実施形態において、図１１のノード情報が、特許請求の範囲の設定情報に相当し、図１０のＳ４４０の処理が設定情報受信手段に相当している。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内において種々の形態をとることができる。

上記実施形態の通信システム１においては、注入回路４０を少なくとも備えたＥＣＵと、監視回路５０を少なくとも備えたＥＣＵと、が少なくとも存在すれば良い。逆に言えば、通信システム１において、監視回路５０を備えていないＥＣＵが含まれていても良く、この場合、そのＥＣＵでは、バス１０の電位差に基づき動作モードが制御されるようにすれば良い。

１…通信システム、５…終端回路、１０…バス、１１…電源回路、１２…センサ・スイッチ群、１３…入出力回路、１４…アクチュエータ、１５…ＣＡＮトランシーバ、１７…マイコン、１９…ＣＡＮコントローラ、２０…幹線、２１，２２…通信線、３０…支線、３１，３３…通信線、４０…注入回路、４１…トランジスタ、４３，４５，４７…抵抗、５０…監視回路、５１…オペアンプ、５３，５５…抵抗、６０…送信バッファ、７０…受信バッファ。

Claims (6)

1. ネットワークを構成する通信線が、第一通信線と第二通信線とからなる作動２線式通信線であると共に、その通信線として、幹線と該幹線からそれぞれ分岐した複数の支線とを備え、更に、その各支線にノードが接続された通信システムにおいて、
   前記通信線への通電を制御することによりその通信線を構成する前記第一通信線及び前記第二通信線のそれぞれの電位を制御する電位制御手段、を少なくとも備えたノードと、
   前記第一通信線の電位と前記第二通信線の電位との平均である平均電位を検出して、その検出した平均電位に応じて、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる動作制御手段、を少なくとも備えたノードと、
   を少なくとも有することを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記動作制御手段を備えたノード（以下、動作制御ノードと称する）は複数有り、
   前記動作制御ノードのそれぞれは、動作モードの制御と前記平均電位との関係を表す情報である制御情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記動作制御手段は、自ノードの前記記憶手段に記憶された前記制御情報を参照して、その制御情報及び前記平均電位に基づき、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させることを特徴とする通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記動作制御手段を備えたノードは、ノードそれぞれについての動作モードの設定情報を受信する設定情報受信手段を備え、
   前記動作制御手段は、自ノードにおいて前記設定情報受信手段により前記設定情報が受信されたならば、その受信された設定情報のうち自ノードに関する設定情報に従って、自ノードの動作モードを制御することを特徴とする通信システム。
4. ネットワークを構成する通信線が、第一通信線と第二通信線とからなる作動２線式通信線であると共に、その通信線として、幹線と該幹線からそれぞれ分岐した複数の支線とを備え、更に、その各支線にノードが接続された通信システムにおける前記ノードであって、
   前記通信線への通電を制御することによりその通信線を構成する前記第一通信線及び前記第二通信線のそれぞれの電位を制御する電位制御手段と、
   前記第一通信線の電位と前記第二通信線の電位との平均である平均電位を検出して、その検出した平均電位に応じて、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させる動作制御手段と、
   の少なくとも何れかを有することを特徴とするノード。
5. 請求項４に記載のノードにおいて、
   前記動作制御手段を少なくとも備え、
   動作モードの制御と前記平均電位との関係を表す情報である制御情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記動作制御手段は、自ノードの前記記憶手段に記憶された前記制御情報を参照して、その制御情報及び前記平均電位に基づき、自ノードの動作モードを通常モード或いはスリープモードに移行させることを特徴とするノード。
6. 請求項４又は請求項５に記載のノードにおいて、
   前記動作制御手段を少なくとも備え、
   ノードそれぞれについての動作モードの設定情報を受信する設定情報受信手段を備え、
   前記動作制御手段は、前記設定情報受信手段により前記設定情報が受信されると、その受信された設定情報のうち自ノードに関する設定情報に従って、自ノードの動作モードを制御することを特徴とするノード。

Images