JP2012028864A - 通信システムおよびノード - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にて、スリープモードのノードを起動することなく通常モードのノード間の通信を可能とし、しかも、スリープモードのノードを速やかに起動可能な通信システムを提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１０は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を、通常モードとスリープモードとで反転させ、また、スリープモードのＥＣＵ１０を起動（ウェイクアップ）するための起動信号を送信するＥＣＵ１０は、起動信号を送信する際に、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を、通常モードとは反転させている。これにより、スリープモードのＥＣＵ１０では、通常モードのＥＣＵ１０同士が通信に使用する信号をドミナントと認識することなく、起動信号をドミナントと認識することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、 一対のバスで構成された通信路を有し、該通信路に接続されたノード間の通信に差動信号を用いる通信システムに関する。

従来、一対のバスで構成された通信路の伝送信号として差動信号を用いる通信システムの一つとして、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格の通信システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

ＣＡＮ規格（ＩＳＯ１１８９８−１）では、通信路上の信号レベルとして、ドミナント（優性）とリセッシブ（劣性）とがあり、例えば、差動信号が予め規定された閾値（例えば０．９Ｖ）以上の場合を、ドミナント、閾値未満をリセッシブと認識する。そして、いずれか一つのノードでもドミナントの信号を出力した場合には、通信路上の信号レベルはドミナントとなるようにされている。

また、ＣＡＮ規格では、省電力のために通信機能を停止させる動作モードであるスリープモードについて規定されており、スリープモードにあるノードは、通信路上でドミナントを検出するとウェイクアップするように規定されている。

特開２００８−１３１５１４号公報

ところで、このようなＣＡＮ規格の通信システムでは、スリープモードにあるノード（以下、休止ノードという）がある場合に、休止ノードをスリープ状態にしたまま、通常時の動作モードである通常モードにあるノード（以下、起動ノードという）同士でだけで通信を行うという使い方をすることができないという問題があった。

即ち、通信を行うということは、通信路上にドミナントが現れることを意味するため、起動ノード同士が通信を行うと、休止ノードが起動してしまうのである。
なお、休止ノードが通信路の信号レベルを無視するようにノードを構成すれば、休止ノードをスリープ状態にしたまま、起動ノード同士で通信を行うことが可能となる。

しかし、この場合、休止ノードをウェイクアップ（起動）させるためには、ノード全体を再起動するか、或いは、通信路とは別に、ウェイクアップのための信号を伝送する手段を設けなければならず、前者の場合、起動に長い時間を要することになるため、リアルタイムな処理を要求されるシステムに適用できないという問題があり、後者の場合、システム構成が複雑化するという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な構成にて、スリープモードのノードを起動することなく通常モードのノード間の通信を可能とし、しかも、スリープモードのノードを速やかに起動可能な通信システムを提供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発明である請求項１に記載の通信システムは、一対のバスで構成された通信路を有し、該通信路に接続されたノード間の通信に差動信号を用いる。

そして、少なくとも一部のノードは、通信路を介した通信を実行可能な動作モードである通常モードの時に、通信を停止して低消費電力状態とするスリープモードへの移行要求が発生すると、動作モードが通常モードからスリープモードに移行し、動作モードがスリープモードの時に、通信路に、通信に用いる極性である通常極性とは逆極性の差動信号が送出されると、動作モードがスリープモードから通常モードに復帰するように構成されている。

ここで、差動信号の極性とは、通信路を構成する一対のバスのうち、一方のバスの信号レベルを基準レベルとした時に、差動信号の信号レベルが、基準レベルに対して正（正極性）となるか負（負極性）となるかを意味するものである。

このように構成された本発明の通信システムによれば、スリープモードにあるノードは、通信に用いる通常極性の差動信号では起動しないため、スリープモードにあるノードをスリープモードに保持したまま、通常モードにあるノード間で通信を行うことができる。

しかも、スリープモードにあるノードを起動する際には、通常極性とは逆極性の差動信号を通信路に送出するだけでよいため、速やかな起動を実現することができる。
なお、通信路では、一対のバスで非対称な波形を有する信号を送信してもよいが、対称な波形を有する信号を送信することが望ましい。

具体的には、例えば、請求項２に示すように、一方のバスに、予め設定された基準電圧と、該基準電圧よりも高い電圧とからなる２値信号が送出され、他方のバスに、前記基準電圧と、該基準電圧よりも低い電圧とからなる２値信号が送出され、しかも、これら二つの２値信号は前記基準電圧に対して対称な波形を有するように構成すればよい。

次に、請求項３に記載のノードは、通信路へ送出する信号を出力するために設けられた一対の出力端子と、一対の端子と通信路を構成する一対のバスとの接続状態を、通信路上での差動信号の極性が通常極性となる接続状態から逆極性となる接続状態に反転させる第一反転手段と、第一反転手段により接続状態を反転させた状態で信号を送信することにより、他のノードを起動する他ノード起動手段とを備えている。

このように構成された本発明のノードは、請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成する際に、他ノードをスリープモードから通常モードに復帰させる機能を有するノードとして好適に用いることができる。

なお、他ノード起動手段は、通常モードにあるノード間の通信を妨害してしまうことがないように、請求項４に記載のように、通信システムにおいて予め規定された通信フレームの送出禁止期間中に信号を送信することが望ましい。

次に、請求項５に記載のノードは、通信路に送出された信号を入力するために設けられた一対の入力端子と、動作モードがスリープモードの時に、通信路に予め設定された閾値以上の信号レベルを有する通常極性の差動信号が一対の入力端子に印加されると、動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第一復帰手段と、一対の入力端子と通信路を構成する一対のバスとの接続状態を、動作モードが通常モードの時とスリープモードの時とで反転させる第二反転手段とを備える。

このように構成された本発明のノードでは、スリープモードの時に、通信路上での極性が通常極性とは逆極性となる差動信号が、第二反転手段によって反転されることにより、一対の入力端子には、通常極性の差動信号として供給される。つまり、第一復帰手段は、通信路に逆極性の差動信号が送出された場合に作動することになる。

従って、本発明のノードは、請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成する際に、通常モードおよびスリープモードへの遷移が可能なノードとして好適に用いることができる。

しかも、第一復帰手段としては、通信路にドミナントが現れた時に通常モードに復帰するために設けられている従来のノードが有する既存の機能を、そのまま流用することができる。

次に、請求項６に記載のノードは、通信路の差動信号の信号レベルを検出する第一検出手段と、検出手段により逆極性の差動信号が検出されると、動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第二復帰手段とを備えている。

つまり、第一検出手段により、通信路上の差動信号の極性を直接検出した結果を、スリープモードから通常モードに復帰する際のトリガとして用いている。
このように構成された本発明のノードは、請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成する際に、通常モードおよびスリープモードへの遷移が可能なノードとして好適に用いることができる。

ところで、一方のバスに、予め設定された基準電圧と、該基準電圧よりも高い電圧とからなる２値信号が送出され、他方のバスに、基準電圧と、該基準電圧よりも低い電圧とからなる２値信号が送出されるように構成されている場合、差動信号の極性を反転させた場合に、個々のバスに送出される２値信号も、それぞれ極性が反転する。

請求項７に記載のノードは、このような信号を前提とするものであり、一対のバスのうち一方のバスの信号レベルを検出する第二検出手段と、検出手段により基準電圧に対する極性が通常時とは逆極性である信号が検出されると、動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第三復帰手段とを備えている。

このように構成された本発明のノードは、請求項２に記載の通信システムを構成する際に、通常モードおよびスリープモードへの遷移が可能なノードとして好適に用いることができる。

通信システムの全体構成を示すブロック図。 第１実施形態における電子制御ユニットの構成を示すブロック図。 起動信号を出力する電子制御ユニットの各部の波形を示す説明図。 他の電子制御ユニットを起動する際に実行する他ノード起動処理の内容を示すフローチャート。 スリープモードに遷移する際に実行するスリープ処理、および通常モードに遷移する際に実行するウェイクアップ処理の内容を示すフローチャート。 第２実施形態における電子制御ユニットの構成を示すブロック図。 第３実施形態における電子制御ユニットの構成を示すブロック図。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１は、通信プロトコルとしてＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられた車載用の通信システム１の構成を表すブロック図である。

図１に示すように、通信システム１は、車両に搭載された複数の電子制御ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，…を、共通の通信路ＬＮを介して相互に通信可能となるように接続することで構成され、これら電子制御ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，…のそれぞれがノードとして機能するようにされている。以下では、電子制御ユニットをＥＣＵとよび、また、ＥＣＵ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…を、特に区別しなでいずれか一つを指す場合はＥＣＵ１０と表記する。

このうち、通信路ＬＮは一対のバスＬＮ１，ＬＮ２で構成され、その両端は、終端抵抗Ｒ，Ｒによってそれぞれ終端されている。そして、通信路ＬＮでは、両バスＬＮ１，ＬＮ２間の電位差によって、ドミナント（例えば０）又はリセッシブ（例えば１）の信号レベルを表現した差動信号が伝送される。

ＥＣＵ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…としては、具体的には、エンジン制御を司るエンジンＥＣＵ、ブレーキ制御を司るブレーキＥＣＵ、ステアリング制御を司るステアリングＥＣＵ、サスペンション制御を司るサスペンションＥＣＵ、ライトのオン／オフを制御するＥＣＵ等、種々の電子制御装置を挙げることができる。なお、図１では、ＥＣＵ１０を、３つのみ図示しているが、通信システム１を構成するＥＣＵ１０の数がこれに限定されないことは言うまでもない。

また、ＥＣＵ１０の一つ（ここではＥＣＵ１０ａ）には、通信システム１全体を起動するトリガとなる外部イベントが図示しない車載装置から入力されるように構成されている。

なお、外部イベントは、例えば、車両のドアが開閉操作された時に発生させてもよいし、通信システム１の起動のために設けられたスイッチが操作された時に発生させてもよい。

更に、ＥＣＵ１０は、制御対象を制御する際の通常の動作モードである通常モードと、消費電力を抑えるために設けられた動作モードであるスリープモードとで遷移するように構成されている。

＜ＥＣＵ＞
図２は、ＥＣＵ１０の構成の一部、具体的には、通信路ＬＮを介した通信に関わる構成を示したブロック図であり、いずれのＥＣＵ１０も共通の構成を有している。

図２に示すように、ＥＣＵ１０は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のＥＣＵ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」という）１１と、通信路ＬＮに接続されて、マイコン１１から与えられるデータ（送信フレーム）を通信路ＬＮに出力すると共に、通信路ＬＮ上のデータ（受信フレーム）をマイコン１１に入力するトランシーバ１２と、トランシーバ１２が有する入出力端子Ｔ１，Ｔ２と通信路ＬＮを構成する各バスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を、マイコン１１からの接続切替信号ＣＨに従って切り替える切替スイッチ１３とを備えている。

＜トランシーバ＞
トランシーバ１２は、送信端子ＴＸから入力された送信信号を差動信号に変換して入出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力すると共に、入出力端子Ｔ１，Ｔ２から入力された差動信号を受信信号に変換して受信端子ＲＸから出力する信号変換機能や、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力される差動信号においてリセッシブが一定期間以上継続した後に、ドミナントを検出すると、マイコン１１に対してフレーム検出信号ＦＲを出力するフレーム検出機能を有する。

更に、トランシーバ１２は、マイコン１１からのスタンバイ信号ＳＴに従い、スタンバイ信号ＳＴが非アクティブレベルである場合、通信路ＬＮを介したフレームの送受信を行うための回路をすべて機能させ、スタンバイ信号ＳＴがアクティブレベルである場合、通信路ＬＮのドミナントを検出するために必要な最低限の回路（少なくとも受信回路を含む）のみを機能させ、その他の回路については、電源供給を遮断する等して機能を停止させるスリープ機能を有する。

このうち、信号変換機能について説明する。まず、トランシーバ１２は、送信端子ＴＸへの入力（送信信号）が「１」の時には、入出力端子Ｔ１，Ｔ２の電圧ＶＴ１，ＶＴ２をいずれも基準電圧ＶＭ（例えば、２．５Ｖ）にし、送信端子ＴＸへの入力が「０」の時には、入出力端子Ｔ１の電圧ＶＴ１を基準電圧ＶＭより高電圧に設定されたハイレベルＶＨ（例えば３．５Ｖ）にすると共に、入出力端子Ｔ２の電圧ＶＴ２を基準電圧ＶＭより低電圧に設定されたローレベルＶＬ（例えば１．５Ｖ）にする。

これにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力される差動信号の電圧レベルΔＶｏ（＝ＶＴ１−ＶＴ２）は、入出力端子Ｔ２の電位を基準とすると、送信端子ＴＸへの入力が「１」の時はΔＶｏ＝０［Ｖ］（リセッシブ）、送信端子ＴＸへの入力が「０」の時はΔＶｏ＝２［Ｖ］（ドミナント）となる。

また、トランシーバ１２は、各バスＬＮ１，ＬＮ２の電圧レベルＶＬＮ１ ，ＶＬＮ２ として、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力された差動信号の電圧レベルΔＶin（＝ＶＬＮ１ −ＶＬＮ２ ）が、予め規定された閾値ＴＨ（例えば０．９Ｖ）以上である時には、受信端子ＲＸを「０」にし、入力された差動信号の電圧レベルΔＶinが閾値ＴＨ未満である時には、受信端子ＲＸを「１」にする。

なお、トランシーバ１２が有するこれらの機能は、ＣＡＮトランシーバにおいて周知のものである。
＜切替スイッチ＞
切替スイッチ１３は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１を、一対のバスＬＮ１，ＬＮ２のいずれかに接続する第１スイッチ１３１と、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ２を、一対のバスＬＮ１，ＬＮ２のいずれかに接続する第２スイッチ１３２とからなり、両スイッチ１３１，１３２は、接続切替信号ＣＨの信号レベルに応じて切り替わる。

具体的には、切替スイッチ１３は、接続切替信号ＣＨが非アクティレベルである場合、入出力端子Ｔ１をバスＬＮ１、入出力端子Ｔ２をバスＬＮ２に接続（以下「正常接続」ともいう）し、接続切替信号ＣＨがアクティブレベルである場合、入出力端子Ｔ１をバスＬＮ２、入出力端子Ｔ２をバスＬＮ１に接続（以下「反転接続」ともいう）するように構成されている。

ここで図３は、切替スイッチ１３の動作と各部の信号波形との関係を示す説明図である。
まず、トランシーバ１２から信号を送信する場合について説明する。

図３に示すように、入出力端子Ｔ１から出力される２値信号は、接続切替信号ＣＨがアクティブか非アクティブかによらず（即ち、反転接続か正常接続かによらず）、基準電圧ＶＭに対して正極性を有し、入出力端子Ｔ２から出力される２値信号は、接続切替信号ＣＨがアクティブか非アクティブかによらず、基準電圧ＶＭに対して負極性を有している。

そして、接続切替信号ＣＨが非アクティブ（正常接続）の時には、入出力端子Ｔ１から出力された信号の波形とバスＬＮ１上の信号波形とが一致し、入出力端子Ｔ２から出力された信号の波形とバスＬＮ２上の信号波形とが一致する。このため、通信路ＬＮ上の差動信号の波形は、バスＬＮ２の電位を基準として正極性を有したものとなる。

一方、接続切替信号ＣＨがアクティブ（反転接続）の時には、入出力端子Ｔ１から出力された信号の波形とバスＬＮ２上の信号波形とが一致し、入出力端子Ｔ２から出力された信号の波形とバスＬＮ１上の信号波形とが一致する。このため、通信路ＬＮ上の差動信号の波形は、バスＬＮ２の電位を基準として負極性を有したものとなる。

次に、トランシーバ１２で信号を受信する場合について説明する。
まず、接続切替信号ＣＨが非アクティブ（正常接続）の時には、バスＬＮ１上の信号波形と入出力端子Ｔ１に入力される信号の波形とが一致し、バスＬＮ２上の信号波形と入出力端子Ｔ２に入力される信号の波形とが一致する。このため、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力される差動信号の極性は、通信路ＬＮ上の差動信号の極性と一致する。

一方、接続切替信号ＣＨがアクティブ（反転接続）の時には、バスＬＮ１上の信号波形と入出力端子Ｔ２に入力される信号の波形とが一致し、バスＬＮ２上の信号波形と入出力端子Ｔ１に入力される信号の波形とが一致する。このため、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力される差動信号の極性は、通信路ＬＮ上の差動信号の極性から反転したものとなる。

なお、トランシーバ１２では、通信に使用する通常極性に対して逆極性の差動信号は、その信号レベルに拘わらず全てリセッシブ（閾値未満）と判断されるため、結果的に無効な信号として無視される。

＜マイコン＞
マイコン１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＩＯポート等からなるマイコンにおける周知の構成の他、ＣＡＮプロトコルに従って、フレームの送受信や、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通信コントローラ１１１を備えている。

また、マイコン１１は、図示しないＣＰＵが動作するための動作クロックを生成するクロック回路（図示せず）を備えており、クロック回路への電源供給を遮断することで、クロック回路の動作（ひいてはＣＰＵ自身の動作）を停止させることができるように構成されている。

なお、クロック回路が動作している時の動作モードが通常モード、クロック回路が動作を停止している時の動作モードがスリープモードとなる。
また、マイコン１１は、スリープモードの時に、フレーム検出信号ＦＲの入力があると、クロック回路が起動してＣＰＵが動作を開始して、通常モードに遷移（ウェイクアップ）するように構成されている。

＜他ノード起動処理＞
ここで、他のＥＣＵをウェイクアップさせる機能を有したＥＣＵ１０のマイコン１１が実行する他ノード起動処理を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。

本処理は、ＥＣＵ１０に割り当てられた車両制御を実行中に、予め定められた起動条件が成立した場合に起動する。特に、ＥＣＵ１０ａでは、スリープモードの時に、外部イベントが入力された場合にも、後述するウェイクアップ処理の実行後に起動する。

従って、本処理の起動時には、ＥＣＵ１０の動作モードは通常モードとなっており、接続切替信号ＣＨは非アクティブに設定されている。
本処理が起動すると、まず、通信路ＬＮを介して他のＥＣＵ１０からフレームを受信中であるか否かを判断し（Ｓ１１０）、フレームを受信中であれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、そのままＳ１３０に移行し、フレームを受信中でなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、ダミーフレームの送信を開始して（Ｓ１２０）、Ｓ１３０に進む。

次に、上述した受信中のフレーム又はＳ１２０にて送信を開始したダミーフレームフレームを対象フレームとして、対象フレームのＡＣＫ領域を検出したか否かを判断し（Ｓ１３０）、ＡＣＫ領域を検出するまで待機する（Ｓ１３０：ＮＯ）。

ＡＣＫ領域を検出すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、接続切替信号ＣＨをアクティブに設定することで、入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を反転接続に切り替えて（Ｓ１４０）、対象フレーム中のＡＣＫ領域に続くＥＯＦ、更にＥＯＦに続くいずれのノードからの送信も禁止されているインターミッションの期間に、少なくとも１ビットのドミナントを含んだ起動信号を送信する（Ｓ１５０）。

この時、切替スイッチ１３が反転接続の状態にされていることにより、起動信号は、通信路ＬＮ上では、通常の通信に用いる差動信号の極性とは、逆極性の信号レベルを有する差動信号として送出される。

その後、インターミッションの期間が終了する前に、接続切替信号ＣＨを非アクティブに設定することにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を通常接続に戻して（Ｓ１６０）本処理を終了する。

＜スリープ処理／ウェイクアップ処理＞
次に、ＥＣＵ１０のマイコン１１が実行するスリープ処理およびウェイクアップ処理を図５に示すフローチャートに沿って説明する。

図５（ａ）は、ＥＣＵ１０の動作状態が通常モードからスリープモードに遷移する際に実行するスリープ処理の内容を示すフローチャートである。
このスリープ処理は、ＥＣＵ１０に割り当てられた車両制御を実行中（即ち、動作モードは通常モードの時）に、予め定められたスリープ条件が成立すると起動する。なお、通常モードの時には、上述した他ノード起動処理を実行する場合を除いて、接続切替信号ＣＨは、非アクティブに設定されている。

本処理が起動すると、図５（ａ）に示すように、まず、接続切替信号ＣＨをアクティブに設定することにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を反転接続の状態にする（Ｓ２１０）。これにより、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２には、通信路ＬＮ上とは逆極性の差動信号が供給されることになる。

その後、スタンバイ信号ＳＴをアクティブにすることにより、トランシーバ１２の受信機能以外の機能を停止させる（Ｓ２２０）。
更に、マイコン１１のクロック回路への電源供給を遮断し、マイコン１１自身を停止させることにより、ＥＣＵ１０をスリープモードに遷移させる（Ｓ２３０）。

次に、図５（ｂ）は、ＥＣＵ１０の動作状態がスリープモードから通常モードに遷移する際に実行するウェイクアップ処理の内容を示すフローチャートである。
このウェイクアップ処理は、トランシーバ１２からのフレーム検出信号ＦＲがマイコン１１に入力されるか、外部イベントが入力される（ＥＣＵ１０ａに限る）ことにより、クロック回路が起動されＣＰＵが動作を開始すると、ＣＰＵが実行する初期化処理の中で起動される。なお、スリープモードのＥＣＵ１０では、切替スイッチ１３が反転接続の状態にされているため、フレーム検出信号ＦＲは、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信に用いる通常極性の差動信号が通信路ＬＮ上に送出されても発生せず、通常極性とは逆極性の差動信号が用いられている起動信号が通信路ＬＮ上に送出されると発生する。

本処理が起動すると、まず、接続切替信号ＣＨを非アクティブに設定することにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を正常接続の状態にする（Ｓ３１０）。これにより、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２には、通信路ＬＮ上の差動信号が、通信路ＬＮ上と同じ極性の差動信号として供給されることになる。

その後、スタンバイ信号ＳＴを非アクティブにすることにより、トランシーバ１２の全機能を機能させて（Ｓ３２０）、本処理を終了する。
これにより、ＥＣＵ１０の動作モードは、通常モードになる。

＜動作＞
このように構成された、通信システム１では、通常モードのＥＣＵ１０同士は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を正常接続にした状態で、相互間の通信を実行する。

スリープ条件が成立したＥＣＵ１０は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を反転接続にして、スリープモードに遷移する。
スリープモードのＥＣＵ１０は、差動信号を、通信路ＬＮ上とは逆極性で認識するため、動作モードのＥＣＵ１０同士の通信に使用される差動信号を受信しても、これをドミナントとして認識することはなく（即ち、フレーム検出信号ＦＲが発生することがなく）、スリープモードの状態が保持される。

起動条件が成立したＥＣＵ１０、又は外部イベントが入力されることでウェイクアップしたＥＣＵ１０ａは、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を一時的に反転接続に切り替えて、通信路ＬＮを介して他のＥＣＵ１０へ起動信号を送信する。つまり、起動信号は、通信路ＬＮ上では差動信号の極性が正常極性とは逆極性となる。

スリープモードのＥＣＵ１００は、差動信号を通信路ＬＮ上とは逆極性で認識するため、起動信号を正常極性の差動信号、即ち、ドミナントとして認識し、フレーム検出信号ＦＲを発生させる。これにより、ＥＣＵ１０は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を正常接続に戻して、通常モードに遷移する。

＜効果＞
以上説明したように、通信システム１において、スリープモードのＥＣＵ１０は、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を、通常モードの時とは反転させている。

これにより、スリープモードのＥＣＵ１０では、通常モードのＥＣＵ１０同士が通信に使用する差動信号を、ドミナントとして認識することがないため、スリープモードのＥＣＵ１０を起動させることなく、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信を実現することができる。

また、スリープモードのＥＣＵ１０を起動（ウェイクアップ）するための起動信号を送信するＥＣＵ１０は、起動信号を送信する際に、トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２とバスＬＮ１，ＬＮ２との接続状態を、通常モードとは反転させるようにされている。

このため、スリープモードのＥＣＵ１０では、起動信号に使用する差動信号を、ドミナントとして認識する（フレーム検出信号ＦＲを発生させる）ことができ、既存のウェイクアップ機能を用いて、スリープモードから通常モードに復帰することができる。

しかも、起動信号は、どのノードも送信が禁止される期間を利用して送信されるため、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信を邪魔することなく、スリープモードのＥＣＵ１０をウェイクアップさせることができる。

＜発明との対応＞
本実施形態において、起動信号を送出可能なＥＣＵ１０のトランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２が一対の出力端子、切替スイッチ１３が第一反転手段、他ノード起動処理（Ｓ１１０〜Ｓ１６０）が他ノード起動手段に相当する。また、通常モードとスリープモードとで遷移可能なＥＣＵ１０のトランシーバ１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２が一対の入力端子、切替スイッチ１３が第二反転手段、スリープモードの時にフレーム検出信号ＦＲが入力されるとマイコン１１が実行するウェイクアップ処理（処理を起動する前に実行するクロック回路に電源供給を再開する制御も含む）が第一復帰手段に相当する。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
＜全体構成＞
図６は、本実施形態の通信システム２を構成するＥＣＵ１０，２０の構成を示すブロック図である。

ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵ１０をウェイクアップするための起動信号を送信する機能を備えたものであり、第１実施形態のＥＣＵ１０と同様に構成されている。
ＥＣＵ２０は、起動信号を送信する機能は持たないが、自身で通常モードからスリープモードに遷移し、通信路ＬＮを介して起動信号を受信すると、スリープモードから通常モードに遷移する機能を有するものである。

なお、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ１０とは、一部構成が異なるだけであるため、以下では、この構成が異なる部分について詳述する。
ＥＣＵ２０は、マイコン２１、トランシーバ２２を備えると共に、切替スイッチ１３の代わりに、通信路ＬＮから分岐した支線に両端が接続された抵抗２３と、抵抗２３の両端電圧を比較し、バスＬＮ２側の電圧が、バスＬＮ１側の電圧より予め規定された閾値（例えば０．９Ｖ）以上である場合に、アクティブレベルとなる起動検出信号ＷＫを、マイコン２１に供給する比較回路２４とを備えている。

つまり、切替スイッチ１３が存在しなＥＣＵ２０では、スリープモードの時に、通常極性とは逆極性の始動信号を、ドミナントとして認識することができないため、抵抗２３および比較回路２４によって、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に印加される差動信号の信号レベル（極性）を直接検出している。

トランシーバ２２は、スタンバイ信号ＳＴがアクティブの場合、送信回路だけでなく受信回路の機能も停止すること以外は、第１実施形態におけるトランシーバ１２と同様に構成されている。

マイコン２１は、スリープモードの時には、フレーム検出信号ＦＲの入力を無効とし、代わりに、起動検出信号ＷＫが入力されると、第１実施形態においてフレーム検出信号ＦＲが入力された時に行っていた処理を実行する。

また、マイコン２１は、通常モードからスリープモードに遷移する際に実行するスリープ処理では、図５（ａ）に示したフローチャートからＳ２１０を省略した処理を実行し、また、スリープモードから通常モードに復帰する際に実行するウェイクアップ処理では、図５（ｂ）に示したフローチャートからＳ３１０を省略した処理を実行する。

そして、マイコン２１は、上記の点以外は、第１実施形態におけるＥＣＵ１０ａ以外のＥＣＵ１０のマイコン１１と同様に構成されている。
＜効果＞
以上説明したように、通信システム２によれば、通信システム１の場合と同様に、スリープモードのＥＣＵ２０を起動させることなく、通常モードのＥＣＵ１０，２０同士の通信を実現することができると共に、起動信号を用いることによって、スリープモードのＥＣＵ２０を簡単に起動させることができる。

また、ＥＣＵ２０は、スリープモードの時に、トランシーバ１２全体の機能を停止させることができるため、ＥＣＵ１０と比較して、よりスリープモードでの省電力化を図ることができる。

更に、ＥＣＵ２０は、切替スイッチ１３を切り替えるための処理が不要となるため、動作モードを遷移させる時の処理を簡略化することができる。
＜発明との対応＞
本実施形態において、抵抗２３，比較回路２４が第一検出手段、比較回路２４の出力である起動検出信号ＷＫの入力によりマイコン２１が実行するウェイクアップ処理（処理を起動する前に実行するクロック回路に電源供給を再開する制御も含む）が第二復帰手段に相当する。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
＜全体構成＞
図７は、本実施形態の通信システム３を構成するＥＣＵ１０，３０の構成を示すブロック図である。

ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵ１０をウェイクアップするための起動信号を送信する機能を備えたものであり、第１実施形態のＥＣＵ１０と同様に構成されている。
ＥＣＵ３０は、起動信号を送信する機能は持たないが、自身で通常モードからスリープモードに遷移し、通信路ＬＮを介して起動信号を受信すると、スリープモードから通常モードに遷移する機能を有するものである。

なお、ＥＣＵ３０は、ＥＣＵ２０とは、一部構成が異なるだけであるため、以下では、この構成が異なる部分について詳述する。
ＥＣＵ３０は、マイコン３１，トランシーバ３２を備えると共に、抵抗２３，比較回路２４の代わりに、通信路ＬＮを構成する一対のバスＬＮ１，ＬＮ２の一方（ここではバスＬＮ２）の電圧レベルを検出するレベル検出回路３３を備えている。

レベル検出回路３３は、ＡＤ変換器と、一端がＡＤ変換器の入力に接続された他端が設地されたコンデンサとからなり、ＡＤ変換器により数値化された電圧レベルＬＶがマイコン３１に供給されるように構成されている。

トランシーバ３２は、第２実施形態におけるトランシーバ２２と同様に、スタンバイ信号ＳＴがアクティブの場合、送信回路だけでなく受信回路も機能を停止するように構成されている。

マイコン３１は、電圧レベルＬＶが基準電圧ＶＭより予め設定された閾値（例えば０．４５Ｖ）以上大きい場合に、起動検出信号ＷＫが入力された時と同様の処理を実行すること以外は、第２実施形態におけるマイコン２１と同様に構成されている。

＜効果＞
このように構成された通信システム３では、第２実施形態の通信システム２と同様の効果を得ることができる。

＜発明との対応＞
本実施形態において、レベル検出回路３３が第二検出手段、レベル検出回路３３の出力である数値化された電圧レベルＬＶによりマイコン３１が実行するウェイクアップ処理（処理を起動する前に実行する電圧レベルＬＶの判定やクロック回路に電源供給を再開する制御も含む）が第三復帰手段に相当する。

［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの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、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記第２実施形態において、始動信号を送信するＥＣＵ１０は、複数パターンの始動信号を送信できるように構成し、ＥＣＵ２０は、予め割り当てられたパターンと始動信号のパターンとが一致した場合に、ウェイクアップを実行するように構成してもよい。これに限らず、始動信号によって何等かの情報を伝達するようにしてもよい。

１，２，３…通信システム １０，２０，３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） １１，２１，３１…マイクロコンピュータ（マイコン） １２，２２，３２…トランシーバ １３…切替スイッチ ２３…抵抗 ２４…比較回路 ３３…レベル検出回路 １１１…通信コントローラ １３１…第１スイッチ １３２…第２スイッチ ＬＮ…通信路 ＬＮ１，ＬＮ２…バス Ｒ…終端抵抗

Claims (7)

1. 一対のバスで構成された通信路を有し、該通信路に接続されたノード間の通信に差動信号を用いる通信システムであって、
   前記ノードは、前記通信路を介した通信を実行可能な動作モードである通常モードの時に、通信を停止して低消費電力状態とするスリープモードへの移行要求が発生すると、前記動作モードが通常モードからスリープモードに移行し、前記動作モードがスリープモードの時に、前記通信路に、前記通信に用いる極性である通常極性とは逆極性の差動信号が送出されると、前記動作モードがスリープモードから通常モードに復帰することを特徴とする通信システム。
2. 前記通信路では、一方のバスに、予め設定された基準電圧と、該基準電圧よりも高い電圧とからなる２値信号が送出され、他方のバスに、前記基準電圧と、該基準電圧よりも低い電圧とからなる２値信号が送出され、これら二つの２値信号は前記基準電圧に対して対称な波形を有することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成するノードであって、
   前記通信路へ送出する信号を出力するために設けられた一対の出力端子と、
   前記一対の端子と前記通信路を構成する一対のバスとの接続状態を、前記通信路上での前記差動信号の極性が前記通常極性となる接続状態から逆極性となる接続状態に反転させる第一反転手段と、
   前記第一反転手段により接続状態を反転させた状態で信号を送信することにより、他のノードを起動する他ノード起動手段と、
   を備えることを特徴とするノード。
4. 前記他ノード起動手段は、前記通信システムにおいて予め規定された通信フレームの送出禁止期間中に信号を送信することを特徴とする請求項３に記載のノード。
5. 請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成するノードであって、
   前記通信路に送出された信号を入力するために設けられた一対の入力端子と、
   前記動作モードがスリープモードの時に、前記通信路に予め設定された閾値以上の信号レベルを有する前記通常極性の差動信号が前記一対の入力端子に印加されると、前記動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第一復帰手段と、
   前記一対の入力端子と前記通信路を構成する一対のバスとの接続状態を、前記動作モードが前記通常モードの時と前記スリープモードの時とで反転させる第二反転手段と、
   を備えることを特徴とするノード。
6. 請求項１又は請求項２に記載の通信システムを構成するノードであって、
   前記通信路の差動信号の信号レベルを検出する第一検出手段と、
   前記検出手段により逆極性の差動信号が検出されると、前記動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第二復帰手段と、
   を備えることを特徴とするノード。
7. 請求項２に記載の通信システムを構成するノードであって、
   前記一対のバスのうち一方のバスの信号レベルを検出する第二検出手段と、
   前記検出手段により前記基準電圧に対する極性が通常時とは逆極性である信号が検出されると、前記動作モードをスリープモードから通常モードに復帰させる第三復帰手段と、
   を備えることを特徴とするノード。

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