JP2012054701A - Communication system, transceiver, and node - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable identifying an initiation frame to a self-node in a communication system capable of independently waking up a node in a sleep mode without increasing power consumption of the node in the sleep mode.SOLUTION: An initiation frame detector 17 monitors a communication path LN via a comparator CP2 of a receiver 16, recognizes, as an initiation frame, a frame in which the number of count edges in an initiation pattern region coincides with the number of initiation times, and changes an indiscriminate wake-up signal WA to an active level. Further, when a designation code represented by a decode data Ddc that is given by regarding, as a duty signal, a designation pattern set in a designation pattern region of the wakeup frame and decoding the designation pattern set, coincides with an allocation pattern allocated beforehand to a self ECU 10, the initiation frame detector 17 initiates (wakes up) an ECU 10 by changing an individual wake-up signal WU to the active level .

Description

本発明は、スリープ/ウェイクアップ機能を有するノードによって構成された通信ネットワークに関し、特に、スリープ中のノードを個別に起動する技術に関する。     The present invention relates to a communication network configured by nodes having a sleep / wake-up function, and more particularly to a technique for individually starting a sleeping node.

従来、車両に搭載された複数のノード間の通信を実現する車載LANのプロトコルとして、CAN(Controller Area Network)が標準化されている(ISO11898−1)。   Conventionally, CAN (Controller Area Network) has been standardized as an in-vehicle LAN protocol for realizing communication between a plurality of nodes mounted on a vehicle (ISO 11898-1).

CANでは、通信路上の信号レベルとして、ドミナントとレセッシブとが定義されており、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。   In CAN, dominant and recessive are defined as signal levels on a communication path, and when any one node outputs a dominant signal, the signal level on the communication path is set to be dominant. .

また、通信路を介して受信した信号からクロック誤差補正を可能とするために、同一の信号レベルが5ビット継続すると、反転した信号レベルを有するスタッフビットを挿入することも規定されている。   In addition, in order to enable clock error correction from a signal received via a communication path, it is also defined that a stuff bit having an inverted signal level is inserted when the same signal level continues for 5 bits.

更に、CANでは、スリープ/ウェイクアップ機能を有する物理層も定義(ISO11898−5)されている。具体的には、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して、通信機能を利用可能な動作モードである通常モードに遷移するように規定されている。   Furthermore, in CAN, a physical layer having a sleep / wake-up function is also defined (ISO11898-5). Specifically, a node in the sleep mode, which is an operation mode for stopping the communication function for power saving, wakes up when detecting a dominant on the communication path, and is a normal mode in which the communication function can be used. It is specified to transition to.

ところで、このようなウェイクアップ/スリープ機能を有する通信システムでは、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ったり、必要なノードだけを選択的にウェイクアップしたりする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。   By the way, in such a communication system having a wake-up / sleep function, when there is a node in a sleep mode (hereinafter referred to as a dormant node), the normal operation mode is a normal operation mode while the dormant node is kept in a sleep state. There has been a problem that it is not possible to communicate with only nodes in the mode (hereinafter referred to as startup nodes) or to selectively wake up only necessary nodes.

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、全ての休止ノードが起動してしまうからである。
これに対して、休止ノードのトランシーバにバスを監視させ、バスがアイドル状態ではないことをトランシーバが検出すると、受信したフレームを解析するプロトコルコントローラを限定的に起動(電源供給を再開)し、プロトコルコントローラが、受信したフレームが自ノードをウェイクアップさせるためのフレームであるとプロトコルコントローラが判断した場合に、ECU全体を起動(ウェイクアップ)する技術が記載されている(例えば、特許文献1参照)。
That is, performing communication means that a dominant appears on the communication path, and therefore, if the activation nodes communicate with each other, all the dormant nodes are activated.
In contrast, if the transceiver of the dormant node monitors the bus and the transceiver detects that the bus is not idle, the protocol controller that analyzes the received frame is activated in a limited manner (power supply is resumed), and the protocol is A technique is described in which the controller starts (wakes up) the entire ECU when the protocol controller determines that the received frame is a frame for wakeup of the own node (see, for example, Patent Document 1). .

特開2005−529393号公報JP 2005-529393 A

ところで、プロトコルコントローラでは、フレームを構成する各ビットを個別に識別しなければならないため、通常、その動作のためには、高精度なクロック源からクロックの供給を受けることが必要となる。つまり、プロトコルコントローラを起動するには、高精度なクロック源も同時に起動しなければならない。   By the way, in the protocol controller, since each bit constituting the frame must be individually identified, it is usually necessary for the operation to be supplied with a clock from a highly accurate clock source. That is, in order to start the protocol controller, a high-accuracy clock source must be started at the same time.

そして、起動ノードと休止ノードとが混在する状況において、起動ノード間の通信(即ち、バスの非アイドル状態)が継続していると、その間、休止ノードでは、プロトコルコントローラや高精度なクロック源が動作し続けることになり、休止ノードである(ECUとしては機能していない)にも関わらず、無視できない電力を消費し続けてしまうことになるという問題があった。   In a situation where the start node and the dormant node coexist, if the communication between the start nodes (that is, the non-idle state of the bus) continues, during that time, the dormant node has a protocol controller and a high-accuracy clock source. There has been a problem that power that cannot be ignored continues to be consumed despite being a dormant node (not functioning as an ECU).

本発明は、上記問題点を解決するために、スリープモードにあるノードを個別にウェイクアップすることが可能な通信システムにおいて、スリープモードにあるノードの消費電力を増大させることなく、自ノードに対する起動用フレームを識別できるようにすることを目的とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a communication system capable of individually waking up a node in the sleep mode, and starting up the own node without increasing the power consumption of the node in the sleep mode. It is intended to make it possible to identify a frame for use.

上記目的を達成するためになされた本発明の通信システムでは、通信路に接続されたノード間の通信にNRZ(Non Return to Zero)符号を用いる。なお、通信路に送出されるフレームの生成規則によって許容される同一信号レベルのビットの最大連続数である許容連続ビット数に相当する期間を超えて、通信路の信号レベルが該通信路において劣位な信号レベルであるレセッシブのまま継続した状態を待機状態とする。   In the communication system of the present invention made to achieve the above object, an NRZ (Non Return to Zero) code is used for communication between nodes connected to a communication path. Note that the signal level of the communication channel is inferior in the communication channel over a period corresponding to the allowable number of consecutive bits that is the maximum number of consecutive bits of the same signal level permitted by the generation rule of the frame transmitted to the communication channel. A state in which the signal level continues to be recessive is defined as a standby state.

そして、ノードは、通信路が待機状態になった後、該通信路において優位な信号レベルであるドミナントに変化すると、これをフレームの先頭として認識すると共に、通信路を介した通信を停止して低消費電力状態にする動作モードであるスリープモードの時に、所定の起動フレームが通信路に送出されると、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に遷移するように構成されている。   When the node changes to a dominant signal level in the communication channel after the communication channel is in a standby state, the node recognizes this as the head of the frame and stops communication via the communication channel. Configured to switch to normal mode, which is an operation mode that can execute communication via the communication path, when a predetermined start frame is sent to the communication path in the sleep mode, which is an operation mode for setting a low power consumption state. Has been.

また、本発明の通信システムでは、通信に使用されるフレームは、同一の信号レベルが2ビット以上連続するように規定された領域である境界領域を有しており、特に、起動フレームは、境界領域よりフレームの先頭側に位置する領域が、当該フレームが起動用のフレームであることを示すためのビットパタンを設定するための領域である起動パタン領域として使用されると共に、境界領域よりフレームの末尾側に位置する領域の少なくとも一部が、起動対象となるノードを指定するためのビットパタンを設定するための領域である指定パタン領域として使用され、且つ、起動パタン領域には、ドミナントとレセッシブとが交互に並ぶビットパタンが設定される。   Further, in the communication system of the present invention, a frame used for communication has a boundary area that is defined so that the same signal level is continuous for 2 bits or more. The area located on the head side of the frame from the area is used as an activation pattern area that is an area for setting a bit pattern for indicating that the frame is an activation frame. At least a part of the area located on the end side is used as a designated pattern area that is an area for setting a bit pattern for designating a node to be activated, and the activated pattern area includes a dominant and recessive area. A bit pattern in which and are arranged alternately is set.

そして、ノードは、レセッシブからドミナントに変化するエッジ、またはドミナントからレセッシブに変化するエッジの少なくとも一方をカウントエッジとして、動作モードがスリープモードの時に、通信路に送出されたフレームの起動パタン領域で検出されるカウントエッジの数が、起動パタン領域のビットパタンで決まる起動数と一致し、且つ、該フレームの指定パタン領域で検出されるビットパタンが自ノードを指定するために予め割り当てられた割当パタンと一致する場合に、通常モードに遷移する。   The node detects at least one of the edge changing from recessive to dominant, or the edge changing from dominant to recessive, as the count edge, and detects it in the start pattern area of the frame sent to the communication path when the operation mode is in the sleep mode. The number of counted edges matches the number of activations determined by the bit pattern in the activation pattern area, and the bit pattern detected in the specified pattern area of the frame is assigned in advance to specify the own node. Transitions to the normal mode.

このように構成された本発明の通信システムによれば、通信路上のフレームが特異なパタン(ここでは起動パタン領域中のカウントエッジの数が特異なパタン)を有しているか否かを判定することによって、フレームを構成する個々のビットを解釈(デコード)することなく、起動フレームであるか否かを識別している。   According to the communication system of the present invention configured as described above, it is determined whether or not the frame on the communication path has a unique pattern (here, the number of count edges in the activation pattern area is unique). Thus, it is identified whether or not it is a start frame without interpreting (decoding) individual bits constituting the frame.

従って、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が起動フレームを受信したか否かを判定する際に、プロトコルコントローラや高精度なクロック源を動作させる必要がないため、スリープモードにあるノードの消費電力を大幅に削減することができる。   Therefore, according to the communication system of the present invention, it is not necessary to operate a protocol controller or a high-accuracy clock source when determining whether or not a node in the sleep mode has received a startup frame. The power consumption of a certain node can be greatly reduced.

また、起動フレームを受信した全てのノードを無条件に起動するのではなく、指定パタン領域で検出されるビットパタンにより指定されたノードのみを起動するため、起動する必要のないノードが無駄に起動すること、ひいては当該通信システム全体としての消費電力を削減することができる。   Also, instead of unconditionally starting all the nodes that have received the start frame, only the node specified by the bit pattern detected in the specified pattern area is started. As a result, power consumption of the entire communication system can be reduced.

ところで、本発明の通信システムにおいて、指定パタン領域は、複数ビットからなる単位ブロック毎に符号化されていることが望ましい。この場合、単位ブロック単位で処理を行えばよいいため、複数ビットがMビットである場合、クロックを用いてデコードするとしても、通常のプロトコルコントローラに必要なクロックの1/Mの精度があれば処理が可能となる。   By the way, in the communication system of the present invention, it is desirable that the designated pattern area is encoded for each unit block composed of a plurality of bits. In this case, since it is sufficient to perform processing in units of blocks, if a plurality of bits are M bits, even if decoding is performed using a clock, if the accuracy is 1 / M of the clock required for a normal protocol controller. Processing is possible.

また、この場合、例えば、単位ブロックを3ビット以上で構成し、デューティ比の異なる2種類の符号パタンによって1ビットの情報を表すようにしてもよい。具体的には、単位ブロックが3ビットの場合は「001」「011」、4ビットの場合は「0001」「1110」等とすることが考えられる。   In this case, for example, the unit block may be composed of 3 bits or more, and 1-bit information may be represented by two types of code patterns having different duty ratios. Specifically, “001”, “011” when the unit block is 3 bits, “0001”, “1110”, etc. when the unit block is 4 bits can be considered.

また、本発明の通信システムにおいて、通信路における通信プロトコルとして、CAN(Controller Area Network)を用いる場合、CANにおけるデータフレームのSOFおよびアービトレーションフィールドを起動パタン領域として使用し、CANのデータフレームのデータフィールドを前記指定パタン領域として使用すればよい。   Further, in the communication system of the present invention, when CAN (Controller Area Network) is used as a communication protocol in the communication path, the SOF and arbitration field of the data frame in CAN are used as the start pattern area, and the data field of the CAN data frame is used. May be used as the designated pattern area.

次に、請求項4に記載された本発明のトランシーバは、NRZ符号(Non Return to Zero)を用いて通信を行う通信路に接続され、通信路を介した通信を停止して消費電力を抑制するための動作モードであるスリープモードの時に、所定の起動フレームが通信路に送出されると、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に遷移するように構成されたノードにおいて、通信路を介した信号を送受信するために使用される。   Next, the transceiver according to the present invention described in claim 4 is connected to a communication path that performs communication using an NRZ code (Non Return to Zero), and stops communication via the communication path to suppress power consumption. A node configured to transition to a normal mode, which is an operation mode capable of executing communication via a communication path, when a predetermined activation frame is sent to the communication path in the sleep mode, which is an operation mode for Is used for transmitting and receiving signals via the communication path.

そして、本発明のトランシーバでは、開始タイミング検出手段が、通信路に送出されるフレームの生成規則によって許容される同一信号レベルのビットの最大連続数である許容連続ビット数に相当する期間を超えて、通信路の信号レベルが該通信路において劣位な信号レベルであるレセッシブのまま継続した状態を待機状態として、通信路が待機状態になった後、該通信路において優位な信号レベルであるドミナントに変化したタイミングを開始タイミングとして検出する。また、終了タイミング検出手段が、ドミナントが2ビット以上継続するビットパタンが現れたタイミングを終了タイミングとして検出する。   In the transceiver of the present invention, the start timing detection means exceeds a period corresponding to the allowable number of consecutive bits that is the maximum number of consecutive bits of the same signal level permitted by the generation rule of the frame transmitted to the communication path. The state where the signal level of the communication path continues in a recessive state where the signal level is inferior in the communication path is set as a standby state, and after the communication path enters the standby state, the dominant signal level in the communication path is The changed timing is detected as the start timing. Further, the end timing detection means detects the timing at which a bit pattern in which the dominant continues for 2 bits or more appears as the end timing.

そして、エッジカウント判定手段が、通信路の信号レベルがレセッシブからドミナントに変化するエッジまたはドミナントからレセッシブに変化するエッジの少なくとも一方をカウントエッジとして、開始タイミング検出手段により開始タイミングが検出されてから終了タイミング検出手段により最初の終了タイミングが検出されるまでの間に発生するカウントエッジの数をカウントし、そのカウント値が予め設定された起動数と一致するか否かを判定する。   Then, the edge count determining means sets at least one of an edge where the signal level of the communication path changes from recessive to dominant or an edge where the signal level changes from dominant to recessive as a count edge, and ends after the start timing is detected by the start timing detecting means. The number of count edges generated until the first end timing is detected by the timing detection means is counted, and it is determined whether or not the count value matches a preset activation number.

更に、エッジカウント判定手段により、カウント値が起動数と一致すると判定されると、符号パタン判定手段が、フレームの指定パタン領域に示された符号パタンと予め設定された割当パタンとを比較して、両者が一致する場合に、起動フレームを受信したことを示すウェイクアップ信号を出力する。   Further, when the edge count determination means determines that the count value matches the activation number, the code pattern determination means compares the code pattern indicated in the designated pattern area of the frame with a preset allocation pattern. When the two match, a wakeup signal indicating that the activation frame has been received is output.

このように構成された本発明のトランシーバは、上述した本発明の通信システムにおけるノードを構成する際に好適に用いることができる。
ところで、開始タイミング検出手段は、例えば次のように構成することができる。
The transceiver of the present invention configured as described above can be suitably used when configuring a node in the communication system of the present invention described above.
By the way, the start timing detection means can be configured as follows, for example.

即ち、第1の充放電回路が、通信路の信号レベルがドミナントの時に、第1の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットし、通信路の信号レベルがレセッシブの時に、第1の容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電する。   That is, the first charge / discharge circuit resets the charging voltage of the first capacitive element to the initial voltage when the signal level of the communication path is dominant, and the first capacitance when the signal level of the communication path is recessive. The active element is charged with a constant charge current.

そして、開始タイミング検出手段は、この第1の充電回路による充電が許容連続ビット数に相当する期間以上継続した時の第1の容量性素子の充電電圧に相当する大きさ設定された待機判定閾値と、第1の容量性素子の充電電圧とを比較することで、待機状態にあるか否かを判断する。具体的には、第1の容量性素子の充電電圧が待機判定閾値より大きい場合に待機状態にあると判断する。   Then, the start timing detection means has a standby determination threshold value set to a magnitude corresponding to the charging voltage of the first capacitive element when charging by the first charging circuit has continued for a period corresponding to the allowable number of consecutive bits. Is compared with the charging voltage of the first capacitive element to determine whether or not it is in a standby state. Specifically, when the charging voltage of the first capacitive element is larger than the standby determination threshold, it is determined that the standby state is set.

このように構成された開始タイミング検出手段では、待機状態にあるか否かの判断を、クロックを使用することなく、アナログ回路によって実現することができる。
また、終了タイミング検出手段は、例えば次のように構成することができる。
With the start timing detecting means configured as described above, the determination as to whether or not the apparatus is in the standby state can be realized by an analog circuit without using a clock.
Further, the end timing detection means can be configured as follows, for example.

即ち、第2の充電回路が、通信路の信号レベルがドミナントの時に、第2の容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電し、通信路の信号レベルがレセッシブの時に、第2の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットする。   That is, the second charging circuit charges the second capacitive element with a constant charge current when the signal level of the communication path is dominant, and when the signal level of the communication path is recessive, The charging voltage of the capacitive element is reset to the initial voltage.

そして、終了タイミング検出手段は、第2の充放電回路による充電が2ビットに相当する期間以上継続した時の第2の容量性素子の充電電圧に相当する大きさに設定された終了判定閾値と第2の容量性素子の受電電圧とを比較することで終了タイミングを検出する。具体的には、第2の容量性素子の充電電圧が終了判定閾値を超えて大きくなったタイミングを終了タイミングとして検出する。   The end timing detection means includes an end determination threshold set to a magnitude corresponding to the charge voltage of the second capacitive element when charging by the second charge / discharge circuit continues for a period corresponding to 2 bits or more. The end timing is detected by comparing the received voltage of the second capacitive element. Specifically, the timing at which the charging voltage of the second capacitive element increases beyond the termination determination threshold is detected as the termination timing.

このように構成された終了タイミング検出手段では、終了タイミングの検出を、クロックを使用することなく、アナログ回路によって実現することができる。
ところで、本発明のトランシーバの符号パタン判定手段での判定の対象となる符号パタンが、リセッシブからドミナントに変化するエッジまたはドミナントからリセッシブに変化するエッジのいずれか一方を注目エッジとして、注目エッジで区切られた複数ビットで構成され、且つデューティ比が異なる2種類のパタンからなる場合、符号パタン判定手段は、例えば、次のように構成することができる。
With the end timing detection means configured as described above, the end timing can be detected by an analog circuit without using a clock.
By the way, the code pattern to be determined by the code pattern determination means of the transceiver of the present invention is divided by the edge of interest with either the edge changing from recessive to dominant or the edge changing from dominant to recessive as the edge of attention. The code pattern determination means can be configured as follows, for example, when it is composed of two types of patterns having different duty ratios.

即ち、第3の充電回路が、一定の大きさの正極性の充電電流または一定の大きさの負極性の充電電流を、通信路の信号レベルが変化する毎に交互に切り替えて第3の容量性素子に供給することで該第3の容量性素子を充放電すると共に、注目エッジが検出される毎に、第3の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットする。   That is, the third charging circuit alternately switches the positive charge current having a constant magnitude or the negative charge current having a constant magnitude every time the signal level of the communication path changes to change the third capacity. By supplying to the capacitive element, the third capacitive element is charged and discharged, and the charging voltage of the third capacitive element is reset to the initial voltage every time an edge of interest is detected.

そして、符号パタン判定手段は、注目エッジが検出される毎に、第3の充電回路がリセットする前の第3の容量性素子の充電電圧が、予め設定された閾値より大きいか否かによって、符号パタンが0,1のいずれに該当するかを判定する。   The code pattern determination unit determines whether or not the charging voltage of the third capacitive element before the third charging circuit is reset is greater than a preset threshold every time an edge of interest is detected. It is determined whether the code pattern corresponds to 0 or 1.

つまり、正極性の充電電流と負極性の充電電流の大きさが同じである場合、注目エッジで区切られた期間(単位ブロック)での符号パタンのデューティ比が50%であれば、期間の終了時における第3の容量性素子の充電電圧は初期電圧と一致するため、デューティ比が50%以外に設定されていれば、符号パタン判定手段により、0,1のいずれかに判定すること、即ち、デューティ信号を復号することができるのである。   That is, when the positive charge current and the negative charge current are the same, the period ends if the duty ratio of the code pattern in the period (unit block) divided by the edge of interest is 50%. Since the charging voltage of the third capacitive element at the time coincides with the initial voltage, if the duty ratio is set to a value other than 50%, the code pattern determining means determines either 0 or 1; The duty signal can be decoded.

また、本発明のトランシーバにおいて、復号手段は、次のように構成されていてもよい。
即ち、クロック生成回路が、通信路上の信号に基づき、受信したフレームに同期したクロックを生成し、デコーダ回路が、クロック生成回路にて生成されたクロックを用いて、符号パタンを復号する。
In the transceiver of the present invention, the decoding means may be configured as follows.
That is, the clock generation circuit generates a clock synchronized with the received frame based on the signal on the communication path, and the decoder circuit decodes the code pattern using the clock generated by the clock generation circuit.

つまり、符号パタンは複数ビットからなるため、デコーダ回路は、通常のプロトコルコントローラを動作させるクロックより、精度の低いクロックで動作させることができるため、クロック生成回路として、安価で消費電力の低いものを用いることができる。   In other words, since the code pattern is composed of a plurality of bits, the decoder circuit can be operated with a clock with a lower accuracy than the clock for operating a normal protocol controller. Can be used.

次に、請求項9に記載された本発明のノードは、請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載のトランシーバを備えている。そして、通信制御手段が、トランシーバを介して信号を送受信し、動作モード遷移手段が、動作モードが通常モードの時に、予め設定されたスリープ条件が満たされると、動作モードをスリープモードに遷移させ、動作モードがスリープモードの時に、トランシーバからウェイクアップ信号が出力されると、動作モードを通常モードに復帰させる。   Next, a node according to the present invention described in claim 9 includes the transceiver according to any one of claims 4 to 8. The communication control means transmits and receives signals via the transceiver, and the operation mode transition means transitions the operation mode to the sleep mode when a preset sleep condition is satisfied when the operation mode is the normal mode. When the wakeup signal is output from the transceiver when the operation mode is the sleep mode, the operation mode is returned to the normal mode.

このように構成された本発明のノードは、上述した通信システムを構成する際に好適に用いることができる。   The node of the present invention configured as described above can be suitably used when configuring the above-described communication system.

本発明が適用された通信システムの構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a communication system to which the present invention is applied. 通信システムにおけるデータフレームの構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the data frame in a communication system. トランシーバの概略構成を示す一部回路図を含んだブロック図。The block diagram containing the partial circuit diagram which shows schematic structure of a transceiver. 待機状態検出回路の構成を示す回路図およびその動作を示すタイミング図。The circuit diagram which shows the structure of a standby state detection circuit, and the timing diagram which shows the operation | movement. 起動パタン判定回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of a starting pattern determination circuit. 起動フレーム受信時の起動パタン判定回路の動作を示すタイミング図。The timing diagram which shows operation | movement of the starting pattern determination circuit at the time of starting frame reception. 非起動フレーム受信時の起動パタン判定回路の動作を示すタイミング図。The timing diagram which shows operation | movement of the starting pattern determination circuit at the time of non-starting frame reception. 指定パタン判定回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of a designated pattern determination circuit. エッジ検出回路およびデューティ比デコーダの動作を示すタイミング図。The timing diagram which shows operation | movement of an edge detection circuit and a duty ratio decoder. 割当パタンと一致した場合の指定パタン判定回路の動作を示すタイミング図。The timing diagram which shows operation | movement of the designated pattern determination circuit when it corresponds with an allocation pattern. 割当パタンと不一致である場合の指定パタン判定回路の動作を示すタイミング図。The timing diagram which shows operation | movement of the designation | designated pattern determination circuit when it is inconsistent with an allocation pattern. 指定パタン判定回路の他の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the other structural example of a designated pattern determination circuit.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[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の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[overall structure]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle communication system 1 in which a CAN (Controller Area Network) is used as a communication protocol.

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,10d…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。   As shown in FIG. 1, the communication system 1 connects a plurality of electronic control units 10a, 10b, 10c,... Mounted on a vehicle so that they can communicate with each other via a common communication path LN. Each of these electronic control units 10a, 10b, 10c,... Functions as a node. In the following, the electronic control unit is referred to as an ECU, and the ECUs 10a, 10b, 10c, 10d,.

このうち、通信路LNは一対のバスCANH,CANLで構成され、その両端は、図示しない終端抵抗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CANH,CANL間の電位差によって、通信路LNにおいて優位な信号レベルであるドミナント(例えば0)または通信路LNにおいて劣位な信号レベルであるレセッシブ(例えば1)を表現した差動信号によってNRZ符号が伝送される。   Among these, the communication path LN is composed of a pair of buses CANH and CANL, and both ends thereof are terminated by termination resistors (not shown). In the communication path LN, a dominant (for example, 0) that is a dominant signal level in the communication path LN or a recessive (for example, 1) that is an inferior signal level in the communication path LN is expressed by the potential difference between the two buses CANH and CANL. The NRZ code is transmitted by the differential signal.

ECU10a,10b,10c,10d…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、4つだけ図示しているが、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。   Specifically, as the ECUs 10a, 10b, 10c, 10d, etc., the engine ECU that controls the engine, the brake ECU that controls the brake control, the steering ECU that controls the steering control, the suspension ECU that controls the suspension control, and the light on / off Various electronic control devices, such as ECU to control, can be mentioned. In FIG. 1, only four ECUs 10 are illustrated, but it goes without saying that the number of ECUs 10 constituting the communication system 1 is not limited to this.

また、ECU10の一つ(ここではECU10b)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。   Further, one of the ECUs 10 (in this case, the ECU 10b) is configured such that an external event serving as a trigger for starting the entire communication system 1 is input from an in-vehicle device (not shown).

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。   The external event may be generated, for example, when a door of the vehicle is opened or closed, or may be generated when a switch provided for starting up the communication system 1 is operated.

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、通信を停止して消費電力を抑えるための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。   Furthermore, the ECU 10 is configured to transition between a normal mode that is a normal operation mode when controlling the controlled object and a sleep mode that is an operation mode for stopping communication and suppressing power consumption.

[フレームフォーマット]
ここで、図2は、通信システム1においてデータの送受信に使用するデータフレームの構成を示す説明図である。
[Frame format]
Here, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a data frame used for data transmission / reception in the communication system 1.

図2に示すように、データフレームは、1ビットのスタートオブフレーム(SOF)、11ビットのアイデンティファイア(ID)と1ビットのRTRビットで構成されたアービトレーションフィールド、各1ビットのIDEビット,予約ビット(rO)と4ビットのデータ長コード(DLC)からなるコントロールフィールド、0〜64ビット(即ち0〜8バイト)のデータからなるデータフィールド、15ビットのCRCシーケンスと1ビットのCRCデリミタからなるCRCフィールド、各1ビットのACKスロットとACKデリミタからなるACKフィールド、7ビットのエンドオブフレーム(EOF)により構成されている。   As shown in FIG. 2, the data frame is composed of a 1-bit start-of-frame (SOF), an 11-bit identifier (ID) and an 1-bit RTR bit, an arbitration field, 1-bit IDE bit, From a control field consisting of reserved bits (rO) and a 4-bit data length code (DLC), a data field consisting of 0 to 64 bits (ie 0 to 8 bytes) of data, a 15-bit CRC sequence and a 1-bit CRC delimiter CRC field, ACK field consisting of 1-bit ACK slot and ACK delimiter, and 7-bit end-of-frame (EOF).

なお、標準フォーマットのデータフレームでは、図中太線で示すように、SOF,RTRビット,IDEビット,r0は常にドミナントとなり、CRCデリミタ,ACKデリミタ,EOFは常にレセッシブとなる。つまり、データフレーム中には、必ず3ビット連続してドミナントとなる領域(RTR,IDE,r0)が存在し、この領域を、以下では境界領域と称する。また、境界領域より先頭側の領域(SOF,ID)を起動パタン領域、データフィールドを指定パタン領域とも称する。   In the standard format data frame, as shown by the bold lines in the figure, the SOF, RTR bit, IDE bit, and r0 are always dominant, and the CRC delimiter, ACK delimiter, and EOF are always recessive. That is, an area (RTR, IDE, r0) which is always dominant for 3 bits continuously exists in the data frame, and this area is hereinafter referred to as a boundary area. Further, the area (SOF, ID) on the head side from the boundary area is also referred to as a start pattern area, and the data field is also referred to as a designated pattern area.

そして、フレームを送信する際には、先行するフレームのEOFの後に挿入される3ビットのレセッシブで構成されたインターミッション(図示せず)の次のビットから送信を開始するように規定されている。また、フレーム中では、同一信号レベルがN(ここではN=5)ビット連続すると、反転した信号レベルを有するスタッフビットを挿入するように規定されている。   When a frame is transmitted, it is defined that transmission is started from the bit next to an intermission (not shown) composed of a recessive 3-bit inserted after the EOF of the preceding frame. . In the frame, when the same signal level continues for N (N = 5 in this case) bits, it is defined that a stuff bit having an inverted signal level is inserted.

[起動フレーム]
また、通信システム1では、動作モードがスリープモードにあるECU10を起動(ウェイクアップ)する時に使用する起動フレームとして、IDを0x555に設定したデータフレームを使用する。つまり、このIDは、動作モードが通常モードにあるECU10同士の通信での使用が禁止されることになる。
[Startup frame]
Further, in the communication system 1, a data frame having an ID set to 0x555 is used as an activation frame used when activating (wakes up) the ECU 10 whose operation mode is the sleep mode. That is, this ID is prohibited from being used for communication between the ECUs 10 whose operation mode is the normal mode.

そして、起動フレームの起動パタン領域(SOF,ID)をビットパタンで表すと、<0>10101010101となる。但し、<0>はSOFを表す。このようにID=0x555とした場合が、起動パタン領域において、ドミナントからレセッシブに変化するエッジ(以下「カウントエッジ」という)が最多(6回)となる唯一のビットパタンとなる。   When the activation pattern area (SOF, ID) of the activation frame is represented by a bit pattern, <0> 10101010101 is obtained. However, <0> represents SOF. In this way, when ID = 0x555, the edge pattern (hereinafter referred to as “count edge”) that changes from dominant to recessive is the only bit pattern that has the largest number (six times) in the activation pattern area.

また、起動フレームの指定パタン領域(データフィールド)には、起動するECU10を個別に指定するための指定パタンが設定される。この指定パタンは、4ビットを単位ブロックとして、この単位ブロック毎に所定の符号パタンを用いて1ビットの値を表す。   In addition, a designation pattern for individually designating the ECU 10 to be activated is set in the designation pattern area (data field) of the activation frame. This designated pattern represents a 1-bit value using a predetermined code pattern for each unit block, with 4 bits as a unit block.

なお、符号パタンは、単位ブロックの境界で必ずレセッシブからドミナントに変化するエッジ(以下「注目エッジ」と称する)が検出されるように設定され、具体的には、データ‘0’を表す符号パタンとして「0111」を用い、データ‘1’を表す符号パタンとして「0001」を用いるものとする。つまり、デューティ比が異なる2種類の符号パタンによって1ビットを表すように設定される。以下では、指定パタン領域の符号パタンをデコードすることで得られるデータを指定コードともいう。   The code pattern is set so that an edge that changes from recessive to dominant (hereinafter referred to as “target edge”) is always detected at the boundary of the unit block. Specifically, the code pattern represents data “0”. It is assumed that “0111” is used as “0001” and “0001” is used as a code pattern representing data “1”. That is, one bit is set by two types of code patterns having different duty ratios. Hereinafter, data obtained by decoding the code pattern in the designated pattern area is also referred to as a designated code.

更に、最後の単位ブロックの末尾は、CRCシーケンスとの境界となり、注目エッジが検出されるとは限らないため、最後の単位ブロックは、上述のデータ‘0’,‘1’に対応する符号パタンではなく、終了パタン「0010」又は「0100」が設定される。つまり、この終了パタンは、単位ブロックの先頭側の境界と末尾側の境界以外の箇所とで合計2箇所の注目エッジが確実に検出されるような設定であればよい。   Furthermore, since the end of the last unit block is a boundary with the CRC sequence, and the edge of interest is not always detected, the last unit block has a code pattern corresponding to the above-described data “0” and “1”. Instead, the end pattern “0010” or “0100” is set. That is, the end pattern may be set so that a total of two noticed edges can be reliably detected at locations other than the boundary on the head side and the boundary on the tail side of the unit block.

なお、起動フレームのデータ長コード(DLC)は、そのDLC領域の末尾が必ずレセッシブとなり、コントロールフィールドとデータフィールドとの境界(即ち、最初の単位ブロックの先頭)で、必ずレセッシブからドミナントへの変化が検出されるように奇数、もしくはDLC領域の末尾をレセッシブとした8バイトに設定される。   Note that the data length code (DLC) of the start frame is always recessive at the end of the DLC area, and always changes from recessive to dominant at the boundary between the control field and the data field (that is, the beginning of the first unit block). Is set to an odd number or 8 bytes with the end of the DLC area being recessive.

つまり、指定コードのコード長(単位ブロックの数)は、データ長をpとして、p(バイト)×8(1バイトのビット数)/4(単位ブロックのビット数)−1(終了パタン)となるため、具体的には1(p=1の場合),5(p=3の場合),9(p=5の場合),13(p=7の場合)等から選択されることになる。   That is, the code length (number of unit blocks) of the specified code is p (bytes) × 8 (bit number of 1 byte) / 4 (bit number of unit block) −1 (end pattern), where p is the data length. Therefore, specifically, it is selected from 1 (when p = 1), 5 (when p = 3), 9 (when p = 5), 13 (when p = 7), and the like. .

[ECU]
図1に戻り、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)TxD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)RxDを受信してマイコン11に入力するトランシーバ12と、マイコン11やトランシーバ12に電源供給を行う電源回路13とを備えている。また、マイコン11は、トランシーバ12の動作を切り替えるスタンバイ信号STBをトランシーバ12に供給し、トランシーバ12は、通信路LNを介して起動フレームを受信したことを示すウェイクアップ信号WUまたはWAをマイコン11に供給するように構成されている。
[ECU]
Returning to FIG. 1, the ECU 10 is connected to a communication path LN and a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) 11 that executes a control process for controlling each part of the vehicle and a process for communicating with other ECUs. In addition, the data (transmission frame) TxD given from the microcomputer 11 is output to the communication path LN, and the transceiver 12 that receives the data (reception frame) RxD on the communication path LN and inputs the data to the microcomputer 11; 12 is provided with a power supply circuit 13 for supplying power. Further, the microcomputer 11 supplies a standby signal STB for switching the operation of the transceiver 12 to the transceiver 12, and the transceiver 12 receives a wake-up signal WU or WA indicating that the activation frame has been received via the communication path LN. It is configured to supply.

なお、二つのウェイクアップ信号WU,WAのうち、ウェイクアップ信号WAは、通信路LNにフレームが送出された時には必ず起動する必要があるECU10(例えば、車載LANを監視する機能を有するECUや、LAN同士を接続するゲートウェイ機能を有したECU等)で使用され、以下では、無差別ウェイクアップ信号とも称する。また、ウェイクアップ信号WUは、自ECUを指定する指定パタンが設定された起動フレームを受信した場合だけウェイクアップすればよいECU10で使用され、以下では、個別ウェイクアップ信号とも称する。   Of the two wake-up signals WU and WA, the wake-up signal WA is required to be activated whenever a frame is sent to the communication path LN (for example, an ECU having a function of monitoring an in-vehicle LAN, In the following, it is also referred to as an indiscriminate wakeup signal. The wake-up signal WU is used by the ECU 10 that only needs to wake up when it receives a start frame in which a designated pattern for designating its own ECU is set. Hereinafter, it is also referred to as an individual wake-up signal.

なお、図1に示したECU10の構成は、いずれのECU10においても共通であり、各ECU10は、上記構成以外に、それぞれのECU10に個別に割り当てられた機能を実現するための構成を備えている。   The configuration of the ECU 10 shown in FIG. 1 is common to any ECU 10, and each ECU 10 has a configuration for realizing functions individually assigned to each ECU 10, in addition to the above configuration. .

[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CANコントローラ14を備えている。
[Microcomputer]
In addition to the well-known configuration of a microcomputer comprising a CPU, ROM, RAM, IO port, etc., the microcomputer 11 transmits and receives frames according to the CAN protocol, arbitration control for determining which frames are preferentially processed, and communication errors. A CAN controller 14 that executes processing and the like is provided.

また、マイコン11は、CPUやCANコントローラ14を動作させ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。この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となり、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。   In addition, the microcomputer 11 includes a clock circuit (not shown) that generates an operation clock for operating the CPU and the CAN controller 14, and the operation of the clock circuit ( As a result, the operation of the CPU itself can be stopped. The operation mode when the clock circuit is operating is the normal mode, and the operation mode when the clock circuit is not operating is the sleep mode.

更に、マイコン11は、動作モードが通常モードであれば、スタンバイ信号STBを非アクティブに設定し、スリープモードであれば、スタンバイ信号STBをアクティブに設定する。   Further, the microcomputer 11 sets the standby signal STB to inactive if the operation mode is the normal mode, and sets the standby signal STB to active if the operation mode is the sleep mode.

そして、マイコン11は、動作モードが通常モードの時に、自身に割り当てられた各種制御を実行し、その実行中に、予め定められたスリープ条件が成立すると、スリープ処理を実行する。   The microcomputer 11 executes various controls assigned to it when the operation mode is the normal mode, and executes a sleep process when a predetermined sleep condition is satisfied during the execution.

このスリープ処理では、スタンバイ信号STBをアクティブに切り替えることで、トランシーバ12の通信機能を停止させ、トランシーバ12の起動フレーム監視機能を動作させた後、クロック回路への電源供給を遮断して、マイコン11自身を停止させることにより、動作モードをスリープモードに遷移させる。   In this sleep process, the standby signal STB is switched to active to stop the communication function of the transceiver 12, operate the start frame monitoring function of the transceiver 12, cut off the power supply to the clock circuit, and By stopping itself, the operation mode is changed to the sleep mode.

また、マイコン11は、スリープモードの時に、トランシーバ12からのウェイクアップ信号WU(またはWA)がアクティブ(本実施形態ではハイレベル)になると、クロック回路が起動するように構成されている。そして、クロック回路が起動することにより、CPUが動作を開始してウェイクアップ処理を実行する。   Further, the microcomputer 11 is configured such that the clock circuit is activated when the wakeup signal WU (or WA) from the transceiver 12 becomes active (high level in the present embodiment) in the sleep mode. When the clock circuit is activated, the CPU starts its operation and executes a wake-up process.

このウェイクアップ処理では、スタンバイ信号STBを非アクティブに切り替えることで、トランシーバ12の起動フレーム監視機能を停止させ、トランシーバ12の通信機能を動作させる。これにより、ECU10の動作モードが通常モードに遷移する。   In this wake-up process, the standby signal STB is switched to inactive to stop the activation frame monitoring function of the transceiver 12 and operate the communication function of the transceiver 12. Thereby, the operation mode of ECU10 changes to normal mode.

また、他のECUをウェイクアップさせる機能を有したECU10では、動作モードが通常モードの時に予め定められた起動条件が成立すると、起動対象となるECUの指定パタンを設定した起動フレームを送信することで、起動対象のECUを起動(ウェイクアップ)させる。なお、動作モードがスリープモードにあるECU10bが外部イベント(起動条件の一つ)を受け付けた場合、マイコン11では、ウェイクアップ信号WU(またはWA)がアクティブになった場合と同様に、クロック回路が起動し、上述のウェイクアップ処理を実行後に、起動フレームを送信する。   In addition, the ECU 10 having a function of waking up another ECU transmits an activation frame in which a designated pattern of the ECU to be activated is set when a predetermined activation condition is satisfied when the operation mode is the normal mode. Then, the ECU to be activated is activated (waked up). When the ECU 10b whose operation mode is the sleep mode receives an external event (one of the activation conditions), the microcomputer 11 has the clock circuit in the same manner as when the wakeup signal WU (or WA) is activated. After activation and execution of the above wake-up process, an activation frame is transmitted.

[トランシーバ]
図3は、トランシーバの概略構成を示す一部回路図を含んだブロック図である。
図3に示すようにトランシーバ12は、通信路LNを構成する一方のバスCANHと電源VCCとを接続する経路を導通/遮断するバス駆動用のトランジスタTR1と、通信路LNを構成する他方のバスCANLとグランドGNDとを接続する経路を導通/遮断するバス駆動用のトランジスタTR2と、CANコントローラから入力される送信データTxDの信号レベルに従って、トランジスタTR1,TR2を同時にオン,オフするドライバ15とを備えている。なお、各トランジスタTR1,TR2のバスCANH,CANLとの接続端には、トランジスタTR1,TR2を保護するためのダイオードD1,D2がそれぞれ接続されている。
[Transceiver]
FIG. 3 is a block diagram including a partial circuit diagram showing a schematic configuration of the transceiver.
As shown in FIG. 3, the transceiver 12 includes a bus driving transistor TR1 that conducts / cuts off a path that connects one bus CANH that configures the communication path LN and the power supply VCC, and the other bus that configures the communication path LN. A bus driving transistor TR2 for conducting / cutting off a path connecting CANL and ground GND, and a driver 15 for simultaneously turning on / off the transistors TR1 and TR2 according to the signal level of transmission data TxD input from the CAN controller. I have. Note that diodes D1 and D2 for protecting the transistors TR1 and TR2 are connected to the connection ends of the transistors TR1 and TR2 with the buses CANH and CANL, respectively.

また、トランシーバ12は、バスCANH,CANLの信号レベル(即ち、差動信号の信号レベル)を比較し、その比較結果を、CANコントローラ14に供給する受信データRxDとして出力するする第1コンパレータCP1、およびバスCANH,CANLの信号レベルを比較し、その比較結果を受信信号Rslとして出力する第2コンパレータCP2からなるレシーバ16とを備えている。ちなみにこれらコンパレータ(CP1、CP2)は、CANHとCANLの信号レベル差(電位差)が仕様で定められている値(本実施形態では、0.5V)以上有るか否かを比較してその結果を出力するものである。   The transceiver 12 compares the signal levels of the buses CANH and CANL (that is, the signal level of the differential signal), and outputs a comparison result as received data RxD supplied to the CAN controller 14. And a receiver 16 including a second comparator CP2 that compares the signal levels of the buses CANH and CANL and outputs the comparison result as a reception signal Rsl. By the way, these comparators (CP1, CP2) compare whether the signal level difference (potential difference) between CANH and CANL is equal to or greater than the value defined in the specification (0.5 V in this embodiment). Output.

更に、トランシーバ12は、第2コンパレータCP2からの受信信号Rslに基づき、予め指定された起動フレームを検出するとウェイクアップ信号WU,WAをマイコン11に出力する起動フレーム検出部17と、マイコン11からのスタンバイ信号STBに従って、ドライバ15,レシーバ16,起動フレーム検出部17への電源供給を許可または禁止することで、これら各部の動作を制御するウェイクアップ制御部18とを備えている。   Further, the transceiver 12 detects a pre-designated start frame based on the received signal Rsl from the second comparator CP2, and outputs a wake-up signal WU, WA to the microcomputer 11 and a start frame detector 17 from the microcomputer 11 A wakeup control unit 18 that controls the operation of each unit by permitting or prohibiting power supply to the driver 15, the receiver 16, and the activation frame detection unit 17 in accordance with the standby signal STB is provided.

なお、送信データTxDおよびスタンバイ信号STBの信号線は、それぞれ抵抗R1,R2を介して電源電圧VCCにプルアップされている。つまり、ECU10がスリープモードとなり、マイコン11の動作が停止した時に、トランシーバ12に入力される送信データTxDが「1」に、スタンバイ信号STBがアクティブレベルに固定されるように設定されている。   Note that the signal lines of the transmission data TxD and the standby signal STB are pulled up to the power supply voltage VCC via the resistors R1 and R2, respectively. That is, when the ECU 10 enters the sleep mode and the operation of the microcomputer 11 stops, the transmission data TxD input to the transceiver 12 is set to “1” and the standby signal STB is fixed to the active level.

また、バスCANH,CANLは、それぞれ、トランジスタTR1,TR2がオフの時に、図示しない周知の終端抵抗によって信号レベル差が発生しない、即ちレセッシブの状態となるようにされている。   Further, the buses CANH and CANL are set in a recessive state in which no signal level difference is generated by a known termination resistor (not shown) when the transistors TR1 and TR2 are off.

そしてドライバ15は、送信データTxDが「1」の時には、トランジスタTR1,TR2をいずれもオフし、送信データTxDが「0」の時には、トランジスタTR1,TR2をいずれもオンする。つまり、通信路LN上の差動信号の信号レベルは、送信データTxDが「1」の時に0V(レセッシブ)となり、送信データTxDが「0」の時に2V(ドミナント)となるようにされている。   The driver 15 turns off the transistors TR1 and TR2 when the transmission data TxD is “1”, and turns on the transistors TR1 and TR2 when the transmission data TxD is “0”. That is, the signal level of the differential signal on the communication path LN is set to 0 V (recessive) when the transmission data TxD is “1”, and to 2 V (dominant) when the transmission data TxD is “0”. .

レシーバ16を構成する第1コンパレータCP1および第2コンパレータCP2は、ウェイクアップ制御部18からの指示に従って、いずれか一方が動作するように構成されている。また、第1コンパレータCP1は、差動信号の信号波形を正確に再現できるように、動作速度の速い(消費電力が比較的大きい)素子を用いて構成され、一方、第2コンパレータCP2は、消費電力の小さい素子を用いて構成されている。   The first comparator CP1 and the second comparator CP2 constituting the receiver 16 are configured such that either one operates according to an instruction from the wakeup control unit 18. In addition, the first comparator CP1 is configured using an element having a high operating speed (relatively large power consumption) so that the signal waveform of the differential signal can be accurately reproduced, while the second comparator CP2 is configured to consume power. It is configured using elements with low power.

ウェイクアップ制御部18は、スタンバイ信号STBが非アクティブレベル(動作モードが通常モード)の場合は、ドライバ15およびレシーバ16の第1コンパレータCP1に対する電源供給を許可することで、通信路LNを介して他のECU10と通信する通信機能を動作させる共に、レシーバ16の第2コンパレータCP2および起動フレーム検出部17に対する電源供給を禁止することにより、起動フレームを検出する起動フレーム監視機能を停止させる。   When the standby signal STB is in an inactive level (the operation mode is the normal mode), the wakeup control unit 18 permits power supply to the first comparator CP1 of the driver 15 and the receiver 16 via the communication path LN. The communication function for communicating with the other ECU 10 is operated, and the activation frame monitoring function for detecting the activation frame is stopped by prohibiting the power supply to the second comparator CP2 and the activation frame detection unit 17 of the receiver 16.

また、ウェイクアップ制御部18は、スタンバイ信号STBがアクティブレベル(動作モードがスリープモード)の場合は、逆に、ドライバ15およびレシーバ16の第1コンパレータCP1に対する電源供給を禁止することで、通信機能を停止させると共に、レシーバ16の第2コンパレータCP2および起動フレーム検出部17に対する電源供給を許可することで、起動フレーム監視機能を動作させる。   On the other hand, when the standby signal STB is at the active level (the operation mode is the sleep mode), the wake-up control unit 18 conversely inhibits the power supply to the first comparator CP1 of the driver 15 and the receiver 16, thereby enabling the communication function. And the power supply to the second comparator CP2 and the start frame detector 17 of the receiver 16 is permitted to operate the start frame monitoring function.

[起動フレーム検出部]
起動フレーム検出部17は、図3(b)に示すように、第2コンパレータCP2からの受信信号Rslに基づいて、通信路LNが待機状態にある場合にハイレベルとなる待機状態検出信号DTwを生成する待機状態検出回路21と、待機状態検出信号DTwがハイレベルからロウレベルに変化した場合、即ち、通信路LNに送出されたフレームの起動パタン領域に設定されたパタンが、起動用のIDを表すものである場合に信号レベルがアクティブレベルとなる無差別ウェイクアップ信号WAを生成する起動パタン判定回路22と、無差別ウェイクアップ信号WAがアクティブとなった場合に、フレームの指定パタン領域に設定された指定パタンが、当該ECUに割り当てられた割当コードを表すものである場合に、信号レベルがアクティブレベルとなる個別ウェイクアップ信号WUを生成する指定パタン判定回路23とを備えている。
[Startup frame detector]
As shown in FIG. 3B, the activation frame detection unit 17 generates a standby state detection signal DTw that becomes high level when the communication path LN is in the standby state based on the reception signal Rsl from the second comparator CP2. When the standby state detection circuit 21 to be generated and the standby state detection signal DTw change from the high level to the low level, that is, the pattern set in the startup pattern area of the frame sent to the communication path LN sets the startup ID. The activation pattern determination circuit 22 that generates the indiscriminate wakeup signal WA whose signal level becomes the active level when the signal is expressed, and set in the designated pattern area of the frame when the indiscriminate wakeup signal WA becomes active If the designated pattern represents the assignment code assigned to the ECU, the signal level is the active level. And a specified pattern decision circuit 23 for generating an individual wake-up signal WU to be Le.

以下、起動フレーム検出部17を構成する各部の回路構成および動作について詳述する。
[待機状態検出回路]
図4は、(a)が待機状態検出回路21の詳細な構成を示す回路図であり、(b)が待機状態検出回路21の各部の動作を示すタイミング図である。
Hereinafter, the circuit configuration and operation of each unit constituting the activation frame detection unit 17 will be described in detail.
[Standby detection circuit]
4A is a circuit diagram showing a detailed configuration of the standby state detection circuit 21, and FIG. 4B is a timing diagram showing the operation of each part of the standby state detection circuit 21.

図4(a)に示すように、待機状態検出回路21は、一端が接地され電荷を充放電可能なコンデンサ31と、受信信号Rslの信号レベルに従って、コンデンサ31の非接地端を、接地レベルまたは定電流源32のいずれかに接続するスイッチ33と、電源電圧VCCを分圧する一対の抵抗からなり基準電圧(待機判定閾値)Vref1を発生させる分圧回路34と、反転入力端子に基準電圧Vref1が印加され、非反転入力端子にコンデンサ31の非接地端の電圧(以下「充電電圧」という)Vcが印加されたコンパレータ35とからなり、コンパレータ35の出力を待機状態検出信号DTwとして出力するように構成されている。   As shown in FIG. 4A, the standby state detection circuit 21 has a capacitor 31 that is grounded at one end and is capable of charging and discharging charges, and a non-grounded end of the capacitor 31 according to the signal level of the reception signal Rsl. A switch 33 connected to one of the constant current sources 32, a voltage dividing circuit 34 including a pair of resistors for dividing the power supply voltage VCC and generating a reference voltage (standby determination threshold value) Vref1, and a reference voltage Vref1 at an inverting input terminal. And a comparator 35 to which a non-grounded terminal voltage (hereinafter referred to as “charging voltage”) Vc of the capacitor 31 is applied to the non-inverting input terminal, and the output of the comparator 35 is output as the standby state detection signal DTw. It is configured.

なお、スイッチ33は、受信信号Rslがドミナントの時に接地側に接続し、レセッシブの時に定電流源32側に接続するように設定されている。
また、定電流源32が供給する電流の大きさ、コンデンサ31の容量、基準電圧Vref1の大きさは、コンデンサ31を連続充電する期間が、通信路LN上の伝送符号の5ビットに相当する期間以下の長さでは、充電電圧Vcが基準電圧Vref1に達することがなく、6ビットに相当する期間以上の長さになると、充電電圧Vcが基準電圧Vref1を超えるような大きさとなるように設定されている。
The switch 33 is set to be connected to the ground side when the received signal Rsl is dominant, and to the constant current source 32 side when it is recessive.
The magnitude of the current supplied from the constant current source 32, the capacity of the capacitor 31, and the magnitude of the reference voltage Vref1 are such that the period during which the capacitor 31 is continuously charged corresponds to 5 bits of the transmission code on the communication path LN. In the following length, the charging voltage Vc does not reach the reference voltage Vref1, and is set so that the charging voltage Vc exceeds the reference voltage Vref1 when the length exceeds a period corresponding to 6 bits. ing.

このように構成された待機状態検出回路21では、図4(b)に示すように、充電電圧Vcは、受信信号Rslがドミナントの時に0Vにリセットされ、受信信号Rslがレセッシブである間一定の割合で増大する。   In the standby state detection circuit 21 configured as described above, as shown in FIG. 4B, the charging voltage Vc is reset to 0 V when the reception signal Rsl is dominant, and is constant while the reception signal Rsl is recessive. Increase in proportion.

そして、レセッシブの連続数が6ビット未満であり、充電電圧Vcが基準電圧Vref1以下の時には、待機状態検出信号DTwは、待機状態ではないことを示す非アクティブレベルとなる。一方、レセッシブの連続数が6ビット以上となり、充電電圧Vcが基準電圧Vref1を超えると、その後、受信信号Rslがドミナントに変化するまでの間、待機状態検出信号DTwは、待機状態であることを示すアクティブレベルとなる。   When the recessive continuous number is less than 6 bits and the charging voltage Vc is equal to or lower than the reference voltage Vref1, the standby state detection signal DTw becomes an inactive level indicating that the standby state is not set. On the other hand, when the recessive continuous number becomes 6 bits or more and the charging voltage Vc exceeds the reference voltage Vref1, the standby state detection signal DTw indicates that the standby state detection signal DTw is in the standby state until the reception signal Rsl changes to dominant. It becomes the active level shown.

なお、待機状態か否かの判定基準となる6ビットは、フレーム生成規則の一つであるスタッフビットの挿入規則(同一信号レベルが5ビット続くと反転した信号レベルを有するスタッフビットを挿入)によって、フレーム中で許容される同一信号レベルの最大連続数(許容連続ビット数)である5ビットに基づき、これより大きな値に設定されている。   Note that the 6 bits, which are the criteria for determining whether or not to be in the standby state, are based on a stuff bit insertion rule (inserting a stuff bit having an inverted signal level when the same signal level continues for 5 bits), which is one of the frame generation rules. Based on 5 bits, which is the maximum continuous number (allowable continuous bit number) of the same signal level allowed in the frame, a value larger than this is set.

[起動パタン判定回路]
図5は、起動パタン判定回路22の詳細な構成を示す回路図である。図6,図7は、起動パタン判定回路22の各部の動作を示すタイミング図である。
[Startup pattern determination circuit]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the activation pattern determination circuit 22. 6 and 7 are timing charts showing the operation of each part of the activation pattern determination circuit 22.

図5に示すように、起動パタン判定回路22は、受信信号Rslの供給経路に設けられ、待機状態検出信号DTwの立ち下がりエッジのタイミングで導通状態となり、後述する終了信号DTsの立ち上がりエッジのタイミングで開放状態となるスイッチ24と、スイッチ24を介して供給される受信信号Rslから、ドミナントが2ビットに相当する期間以上継続する領域を検出すると、アクティブレベルとなる終了信号DTsを生成する終了タイミング検出回路25と、スイッチ24を介して供給される受信信号Rslの歪みを除去するために設けられたローパスフィルタ26と、ローパスフィルタ26を介して供給される受信信号Rsl中のカウントエッジの個数を、終了信号DTsが非アクティブレベルからアクティブレベルに変化するエッジのタイミングまでカウントするカウンタ回路27と、カウンタ回路27のカウント値が、予め設定された起動数(ここでは6)である場合にアクティブレベルとなる無差別ウェイクアップ信号WAを生成する判定回路28とを備えている。   As shown in FIG. 5, the activation pattern determination circuit 22 is provided in the supply path of the reception signal Rsl, becomes conductive at the timing of the falling edge of the standby state detection signal DTw, and the timing of the rising edge of the end signal DTs described later. When an area in which the dominant continues for a period corresponding to 2 bits is detected from the switch 24 that is opened in FIG. 4 and the received signal Rsl supplied via the switch 24, the end timing for generating the end signal DTs that becomes the active level The detection circuit 25, the low-pass filter 26 provided for removing distortion of the reception signal Rsl supplied via the switch 24, and the number of count edges in the reception signal Rsl supplied via the low-pass filter 26 are calculated. The edge signal DTs changes from the inactive level to the active level. A counter circuit 27 that counts until imming, and a determination circuit 28 that generates an indiscriminate wakeup signal WA that becomes an active level when the count value of the counter circuit 27 is a preset activation number (here, 6). I have.

<終了タイミング検出回路>
終了タイミング検出回路25は、一端が接地された電荷を充放電可能なコンデンサ41と、受信信号Rslの信号レベルに従って、コンデンサ41の非接地端を、接地レベルまたは定電流源42のいずれかに接続するスイッチ43と、電源電圧VCCを分圧する一対の抵抗からなり基準電圧(終了判定閾値)Vref2を発生させる分圧回路44と、反転入力端子に基準電圧Vref2が印加され、非反転入力端子にコンデンサ41の非接地端の電圧(以下「充電電圧」という)Vdが印加されたコンパレータ45とからなり、コンパレータ45の出力を終了信号DTsして出力するように構成されている。
<End timing detection circuit>
The end timing detection circuit 25 connects the non-grounded end of the capacitor 41 to either the ground level or the constant current source 42 according to the signal level of the reception signal Rsl and the capacitor 41 that can charge and discharge the charge whose one end is grounded. Switch 43, a pair of resistors for dividing the power supply voltage VCC, a voltage dividing circuit 44 for generating a reference voltage (end determination threshold value) Vref2, a reference voltage Vref2 is applied to the inverting input terminal, and a capacitor is connected to the non-inverting input terminal Comparator 45 to which a non-grounded terminal voltage 41 (hereinafter referred to as “charge voltage”) Vd is applied is configured to output the output of comparator 45 as end signal DTs.

なお、スイッチ43は、受信信号Rslがレセッシブの時に接地側に接続し、ドミナントの時に定電流源42側に接続するように設定されている。
また、定電流源42が供給する電流の大きさ、コンデンサ41の容量、基準電圧Vref2の大きさは、コンデンサ41を連続充電する期間が、通信路LN上の伝送符号の1ビットに相当する期間以下の長さでは、充電電圧Vdが基準電圧Vref2に達することがなく、2ビットに相当する期間以上の長さになると、充電電圧Vdが基準電圧Vref2を超えるような大きさとなるように設定されている。
The switch 43 is set to be connected to the ground side when the received signal Rsl is recessive and to the constant current source 42 side when the received signal Rsl is dominant.
Further, the magnitude of the current supplied by the constant current source 42, the capacity of the capacitor 41, and the magnitude of the reference voltage Vref2 are such that the period during which the capacitor 41 is continuously charged corresponds to one bit of the transmission code on the communication path LN. In the following length, the charging voltage Vd does not reach the reference voltage Vref2, and is set so that the charging voltage Vd exceeds the reference voltage Vref2 when the length is longer than a period corresponding to 2 bits. ing.

<カウンタ回路>
カウンタ回路27は、3個のD型フリップフロップ回路FF0〜FF2を中心に構成された周知の同期式カウンタからなる。そして、カウンタ回路27は、終了信号DTsが非アクティブレベルである間だけリセットが解除され、ローパスフィルタ26を介して供給される受信信号Rslのカウントエッジ(ドミナントからリセッシブに変化するエッジ)のタイミングでカウントアップ動作するように接続されている。
<Counter circuit>
The counter circuit 27 is formed of a known synchronous counter mainly composed of three D-type flip-flop circuits FF0 to FF2. Then, the counter circuit 27 is released from the reset only while the end signal DTs is at the inactive level, and at the timing of the count edge (the edge that changes from dominant to recessive) of the reception signal Rsl supplied through the low-pass filter 26. Connected to count up.

<判定回路>
判定回路28は、カウンタ回路27のカウント結果の上位ビット(フリップフロップ回路FF1,FF2の各非反転出力Q1,Q2)を入力として、両者がいずれもハイレベルの時にハイレベルとなる無差別ウェイクアップ信号WAを生成する論理積(ANDゲート)からなる。
<Determination circuit>
The determination circuit 28 receives the high-order bits of the count result of the counter circuit 27 (the non-inverted outputs Q1 and Q2 of the flip-flop circuits FF1 and FF2), and indiscriminately wakes up when both are at a high level. It consists of a logical product (AND gate) that generates the signal WA.

<起動パタン判定回路の動作>
このように構成された起動パタン判定回路22では、図6,図7に示すように、待機状態検出信号DTwの立ち下がりエッジ、即ち、フレームの先頭が検出されたタイミングで、スイッチ24を介して受信信号Rslの供給が開始されることにより、カウンタ回路27のカウント動作が開始される。このカウント動作は、終了信号DTsがアクティブレベルに変化するまで継続される。
<Operation of startup pattern determination circuit>
In the startup pattern determination circuit 22 configured in this way, as shown in FIGS. 6 and 7, via the switch 24 at the timing when the falling edge of the standby state detection signal DTw, that is, the beginning of the frame is detected. When the supply of the reception signal Rsl is started, the count operation of the counter circuit 27 is started. This counting operation is continued until the end signal DTs changes to the active level.

そして、通信路LNに送出されたフレームの起動パタン領域(SOF,ID)に起動用のIDが設定されている場合、図6に示すように、起動パタン領域中で同一信号レベルが2ビット連続することがないため、終了信号DTsは非アクティブレベルのままであり、起動パタン領域の最終ビットの開始タイミングとなるカウントエッジで、カウンタ回路27のカウント値は起動数である6を表す(Q0,Q1,Q2)=(0,1,1)となり、このタイミングで、無差別ウェイクアップ信号WAがアクティブレベルに変化する。その後、ドミナントが3ビット連続する境界領域(RTR,IDE,r0)にて、終了信号DTsがアクティブレベルに変化すると、カウンタ回路27がリセットされることにより、無差別ウェイクアップ信号WAも非アクティブに戻る。これと共に、スイッチ24が開放され受信信号Rslの供給も停止されるため、カウンタ回路27のカウント値はリセット時のまま保持される。   When an activation ID is set in the activation pattern area (SOF, ID) of the frame transmitted to the communication path LN, the same signal level is continuously 2 bits in the activation pattern area as shown in FIG. Therefore, the end signal DTs remains in an inactive level, and the count value of the counter circuit 27 represents the number of activations 6 (Q0, Q) at the count edge that is the start timing of the last bit in the activation pattern area. Q1, Q2) = (0, 1, 1), and at this timing, the indiscriminate wakeup signal WA changes to the active level. Thereafter, when the end signal DTs changes to the active level in the boundary region (RTR, IDE, r0) where the dominant continues for 3 bits, the counter circuit 27 is reset so that the indiscriminate wakeup signal WA is also deactivated. Return. At the same time, since the switch 24 is opened and the supply of the reception signal Rsl is stopped, the count value of the counter circuit 27 is held as it is at the time of reset.

一方、通信路LNに送出されたフレームの起動パタン領域に起動用のID以外が設定されている場合、図7に示すように、起動パタン領域中で、同一信号レベルが2ビット以上連続する箇所が必ず存在する(図7では、2ビット連続のドミナントが存在する場合を示す)。   On the other hand, when an activation ID other than the activation ID is set in the activation pattern area of the frame transmitted to the communication path LN, as shown in FIG. 7, the same signal level is continuously 2 bits or more in the activation pattern area. Is necessarily present (in FIG. 7, a case where a 2-bit continuous dominant exists) is shown.

そして、起動パタン領域中にドミナントが2ビット以上連続する箇所が存在すると、その時点で、終了信号DTsがアクティブとなり、カウンタ回路27のカウント動作が停止するため、カウント値が起動数に達することなくリセットされるため、無差別ウェイクアップ信号WAは非アクティブレベルのまま保持される。   Then, if there is a place where the dominant is continuous for 2 bits or more in the activation pattern area, the end signal DTs becomes active at that point, and the count operation of the counter circuit 27 is stopped, so that the count value does not reach the activation number. Since it is reset, the indiscriminate wakeup signal WA is maintained at an inactive level.

また、起動パタン領域中にドミナントが連続する箇所はなく、レセッシブが2ビット以上連続する箇所が存在する場合は、境界領域にて終了信号DTsがアクティブレベルに変化するまでカウンタ回路27は動作するが、上述したように起動パタン領域中でカウントエッジが起動数だけ現れるのは、起動用のIDが設定された場合が唯一であるため、この場合、カウンタ回路27のカウント値が起動数に達すことはなく、無差別ウェイクアップ信号WAは非アクティブレベルのまま保持される。   If there is no portion where the dominant continues in the start pattern region and there is a portion where recessive continues for 2 bits or more, the counter circuit 27 operates until the end signal DTs changes to the active level in the boundary region. As described above, the count edge appears in the activation pattern area by the number of activations only when the activation ID is set. In this case, the count value of the counter circuit 27 reaches the activation number. Indiscriminately, the indiscriminate wakeup signal WA is held at an inactive level.

[指定パタン判定回路]
図8は、指定パタン判定回路23の詳細な構成を示す回路図である。図9,図10は、指定パタン判定回路23の各部の動作を示すタイミング図である。
[Designated pattern judgment circuit]
FIG. 8 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the designated pattern determination circuit 23. 9 and 10 are timing charts showing the operation of each part of the designated pattern determination circuit 23. FIG.

図8に示すように、指定パタン判定回路23は、受信信号Rslの供給経路に設けられ、無差別ウェイクアップ信号WAが非アクティブレベル(ロウレベル)からアクティブレベル(ハイレベル)に変化するエッジのタイミングで導通状態となり、後述する許可信号ENがアクティブレベル(ロウレベル)から非アクティブレベル(ハイレベル)に変化するエッジのタイミングで開放状態となるスイッチ51と、スイッチ51を介して供給される受信信号Rslの注目エッジ(レセッシブからドミナントに変化するエッジ)のタイミングを表すエッジ検出信号EDを生成するエッジ検出回路52と、スイッチ51を介して供給される受信信号Rslを、デューティ信号としてデコードすることで復号データDdcを生成するデューティ比デコーダ53と、エッジ検出信号EDおよび復号データDdcに基づいて、復号データDdcが当該ECUに割り当てられた起動コードと一致した場合にアクティブレベルとなる個別ウェイクアップ信号WUを生成するデータ比較回路54とを備えている。   As shown in FIG. 8, the designated pattern determination circuit 23 is provided in the supply path of the reception signal Rsl, and the edge timing at which the indiscriminate wakeup signal WA changes from the inactive level (low level) to the active level (high level). And the switch 51 which is opened at the timing of an edge at which an enable signal EN described later changes from an active level (low level) to an inactive level (high level), and a reception signal Rsl supplied via the switch 51. The edge detection circuit 52 that generates the edge detection signal ED representing the timing of the target edge (the edge that changes from recessive to dominant) and the reception signal Rsl supplied via the switch 51 are decoded by decoding as a duty signal. A duty ratio decoder 53 for generating data Ddc; Based on the edge detection signal ED and the decoded data Ddc, a data comparison circuit 54 that generates an individual wakeup signal WU that becomes an active level when the decoded data Ddc matches the activation code assigned to the ECU. .

以下、指定パタン判定回路23を構成する各部の回路構成および動作について詳述する。
<エッジ検出回路>
エッジ検出回路52は、受信信号Rslの信号レベルを反転させる反転回路(NOTゲート)65と、受信信号RslおよびNOTゲート65の出力、即ち、受信信号Rslの反転信号を入力とし、その両方がロウレベルの時に出力がハイレベルとなる否定論理和回路(NORゲート)66からなり、NORゲート37の出力をエッジ検出信号EDとして出力する。
Hereinafter, the circuit configuration and operation of each part constituting the designated pattern determination circuit 23 will be described in detail.
<Edge detection circuit>
The edge detection circuit 52 receives an inversion circuit (NOT gate) 65 that inverts the signal level of the reception signal Rsl and outputs of the reception signal Rsl and the NOT gate 65, that is, an inversion signal of the reception signal Rsl, both of which are low level. At this time, it is composed of a negative OR circuit (NOR gate) 66 whose output becomes a high level, and the output of the NOR gate 37 is output as the edge detection signal ED.

このように構成されたエッジ検出回路52は、図9(a)に示すように、エッジ検出信号EDとして、受信信号Rslが注目エッジのタイミング毎に、NOTゲート65の遅延時間分の幅を有するパルス信号を出力する。   As shown in FIG. 9A, the edge detection circuit 52 configured as described above has a width corresponding to the delay time of the NOT gate 65 as the edge detection signal ED, for each received signal Rsl at the timing of the edge of interest. Outputs a pulse signal.

<デューティ比デコーダ>
図8に戻り、デューティ比デコーダ53は、反転入力端と出力端との間に電荷を充放電可能なコンデンサ61aが接続されると共に、非反転入力端に基準電圧(符号判定閾値)Vref3が印加され、反転入力端に抵抗を介して受信信号Rslが印加されるように接続された演算増幅器からなる周知の積分回路61と、コンデンサ61aの両端を、エッジ検出信号EDがハイレベルの時に短絡させるスイッチ62と、反転入力端に積分回路61の出力Vyが印加され、非反転入力端に基準電圧Vref3が印加されたコンパレータ63と、D型フリップフロップからなり、コンパレータ63の出力CPyをエッジ検出信号EDのタイミングでラッチするラッチ回路64とを備え、ラッチ回路64の出力を復号データDdcとして出力するように構成されている。
<Duty ratio decoder>
Returning to FIG. 8, in the duty ratio decoder 53, a capacitor 61a capable of charging and discharging charges is connected between the inverting input terminal and the output terminal, and a reference voltage (sign determination threshold) Vref3 is applied to the non-inverting input terminal. When the edge detection signal ED is at a high level, the well-known integration circuit 61 composed of an operational amplifier connected to the inverting input terminal so that the reception signal Rsl is applied via a resistor is short-circuited when the edge detection signal ED is at a high level. The switch 62 includes a comparator 63 to which the output Vy of the integrating circuit 61 is applied to the inverting input terminal and the reference voltage Vref3 is applied to the non-inverting input terminal, and a D-type flip-flop. The output CPy of the comparator 63 is used as an edge detection signal. And a latch circuit 64 that latches at the timing of ED, and is configured to output the output of the latch circuit 64 as decoded data Ddc.

なお、基準電圧Vref3は、受信信号Rslのハイレベル(レセッシブ)をVH、ロウレベル(ドミナント)をVLとして、両者の中間値、即ち、Vref3=(VH+VL)/2となるように設定されている。   The reference voltage Vref3 is set so that the high level (recessive) of the received signal Rsl is VH and the low level (dominant) is VL, and an intermediate value between them, that is, Vref3 = (VH + VL) / 2.

このように構成されたデューティ比デコーダ53では、図9(b)に示すように、注目エッジが検出される毎に積分回路61の出力であるコンデンサ61aの充電電圧(演算増幅器の出力端子側の電圧)Vyは基準電圧Vref3に初期化される。そして、受信信号Rslがロウレベルの間は、充電電圧Vyが一定の割合で増加し、受信信号Rslがハイレベルに変化すると、充電電圧Vyは増加時と同じ一定の割合で減少する。   In the duty ratio decoder 53 configured in this way, as shown in FIG. 9B, every time a noticed edge is detected, the charging voltage of the capacitor 61a, which is the output of the integrating circuit 61 (on the output terminal side of the operational amplifier). The voltage Vy is initialized to the reference voltage Vref3. While the reception signal Rsl is at a low level, the charging voltage Vy increases at a constant rate, and when the reception signal Rsl changes to a high level, the charging voltage Vy decreases at the same constant rate as when increasing.

つまり、連続する注目エッジの間に、受信信号Rslの信号レベルが、ロウレベルの期間よりハイレベルの期間の方が長ければ、その期間の終了時点で、充電電圧Vyは、基準電圧Vref3より小さくなり、逆に、ロウレベルの期間がハイレベルの期間より長ければ、その期間の終了時点で、充電電圧Vyは、基準電圧Vref3より大きくなる。換言すれば、連続する注目エッジの間を一つのデューティ符号とみなして、そのデューティ符号のデューティ比が50%以上であるか否かによって、デューティ符号を、2値のデジタルデータにデコードする。   In other words, if the signal level of the received signal Rsl is longer than the low level period during successive edges of interest, the charging voltage Vy becomes smaller than the reference voltage Vref3 at the end of that period. On the contrary, if the low level period is longer than the high level period, the charging voltage Vy becomes higher than the reference voltage Vref3 at the end of the period. In other words, the interval between successive edges of interest is regarded as one duty code, and the duty code is decoded into binary digital data depending on whether the duty ratio of the duty code is 50% or more.

そして、起動フレームの指定パタン領域(即ち、データフィールド)では、4ビットの単位ブロック毎に必ず注目エッジが検出されるように設定されているため、指定パタン領域のビットパタンは、デューティ比デコーダ53によって、単位ブロック毎にデコードされることになる。   In the designated pattern area (that is, the data field) of the start frame, since the edge of interest is always detected for each 4-bit unit block, the bit pattern in the designated pattern area is the duty ratio decoder 53. Thus, each unit block is decoded.

<データ比較回路>
図8に戻り、データ比較回路54は、復号データDdcを入力とし、エッジ検出信号EDをシフトクロックとして動作する多段シフトレジスタからなるデコードデータ保持回路71と、複数のスイッチ等で構成され、当該ECU10に割り当てられた割当パタンに応じた信号レベルが設定される割当パタン設定回路73と、デコードデータ保持回路71に保持されたデコードデータと割当パタン設定回路73の設定内容とが一致した場合にハイレベルとなる比較データcpを生成する比較器72とを備えている。
<Data comparison circuit>
Returning to FIG. 8, the data comparison circuit 54 includes a decode data holding circuit 71 including a multistage shift register that receives the decode data Ddc and operates using the edge detection signal ED as a shift clock, a plurality of switches, and the like. The assigned pattern setting circuit 73 in which a signal level corresponding to the assigned pattern assigned to the input pattern is set, and the decoded data held in the decoded data holding circuit 71 and the setting content of the assigned pattern setting circuit 73 match each other. And a comparator 72 that generates comparison data cp.

またデータ比較回路54は、エッジ検出信号ED及び待機状態検出信号DTwに基づいて、比較器72から所望の比較結果を示した比較データDcpが出力されるタイミングを表す許可信号EN、比較データDcpをラッチするタイミングを表すラッチクロックLCKを生成するタイミング生成回路74と、D型フリップフロップ回路からなり、許可信号ENがリセット端子に印加され、比較器72からの比較データDcpを、ラッチクロックLCKのタイミングでラッチするラッチ回路75とを備えており、ラッチ回路75にてラッチされた信号を、個別ウェイクアップ信号WUとして出力するように構成されている。   In addition, the data comparison circuit 54 receives the permission signal EN and the comparison data Dcp indicating the timing at which the comparison data Dcp indicating the desired comparison result is output from the comparator 72 based on the edge detection signal ED and the standby state detection signal DTw. The timing generation circuit 74 generates a latch clock LCK representing the latch timing, and a D-type flip-flop circuit. The enable signal EN is applied to the reset terminal, and the comparison data Dcp from the comparator 72 is used as the timing of the latch clock LCK. The latch circuit 75 is configured to output the signal latched by the latch circuit 75 as the individual wake-up signal WU.

なお、許可信号ENは、最後の単位ブロックと終了パタンとの間のタイミングでラッチ回路75の動作を許可するアクティブレベル(ロウレベル)に変化し、待機状態検出信号DTwが非アクティブレベルからアクティブレベルに変化するタイミングでラッチ回路75の動作を禁止する非アクティブレベル(ハイレベル)に変化するように生成される。また、ラッチクロックLCKは、許可信号ENがロウレベルになってから、終了パタンの注目エッジのタイミングまでの間に、ロウレベルからハイレベルに変化し、待機状態検出信号DTwが非アクティブレベルからアクティブレベルに変化するタイミングでロウレベルに戻るように生成される。   The enable signal EN changes to an active level (low level) that permits the operation of the latch circuit 75 at the timing between the last unit block and the end pattern, and the standby state detection signal DTw changes from the inactive level to the active level. It is generated so as to change to an inactive level (high level) that prohibits the operation of the latch circuit 75 at the changing timing. Further, the latch clock LCK changes from the low level to the high level from the time when the enable signal EN becomes the low level to the timing of the target edge of the end pattern, and the standby state detection signal DTw changes from the inactive level to the active level. It is generated so as to return to the low level at the changing timing.

このような、タイミング生成回路74は、スイッチ51を介して受信信号Rslが供給される期間、即ち、無差別ウェイクアップ信号WAがアクティブレベル(ハイレベル)に変化した後に発生する注目エッジの個数を考慮して、カウンタ,シフトレジスタ,ラッチ回路,遅延回路等を適宜組み合わせることにより、容易に作成することができるため、ここでは、その詳細についての説明は省略する。   Such a timing generation circuit 74 determines the number of edges of interest that occur after the indiscriminate wakeup signal WA changes to the active level (high level) during the period in which the received signal Rsl is supplied via the switch 51. In consideration, the counter, the shift register, the latch circuit, the delay circuit, and the like can be easily created by appropriately combining them. Therefore, detailed description thereof is omitted here.

このように構成されたデータ比較回路54では、デューティ比デコーダ53でのデコード結果である復号データDdcが、デコードデータ保持回路71に順次保持され、比較器72によって、その保持内容と、割当パタン設定回路73の設定内容とが一致するか否かが比較される。   In the data comparison circuit 54 configured as described above, the decoded data Ddc, which is the result of decoding by the duty ratio decoder 53, is sequentially held in the decoded data holding circuit 71, and the held contents and allocation pattern setting are set by the comparator 72. It is compared whether the setting contents of the circuit 73 match.

この比較データDcpは、図10に示すように、最後の単位ブロックと終了パタンとの間の注目エッジのタイミングから、その次の注目エッジのタイミングまでの間だけ、全ての復号データDdcがデコードデータ保持回路71に保持され、割当パタンとの有効な比較結果を示す比較データDcpが得られる。この有効な比較結果が得られるタイミングで立ち上がるラッチクロックLCKにより、比較データDcpはラッチ回路75にラッチされる。   As shown in FIG. 10, all of the decoded data Ddc is decoded data from the timing of the target edge between the last unit block and the end pattern until the timing of the next target edge, as shown in FIG. Comparison data Dcp held in the holding circuit 71 and indicating an effective comparison result with the assigned pattern is obtained. The comparison data Dcp is latched in the latch circuit 75 by the latch clock LCK that rises at the timing when this effective comparison result is obtained.

図10では、指定パタン領域に設定された指定パタンをデコードすることで得られる指定コードが、割当パタンと一致した場合を示すものであり、ラッチクロックLCKが立ち上がるタイミングで、比較データDcpは一致を表す信号レベル(ハイレベル)となっているため、このタイミングでラッチ回路75の出力である個別ウェイクアップ信号WUがアクティブレベルに変化する。その後、待機状態検出信号DTwがアクティブレベルに変化したタイミングで、個別ウェイクアップ信号WUは非アクティブレベルに戻る。   FIG. 10 shows a case where the designation code obtained by decoding the designation pattern set in the designation pattern area matches the assigned pattern, and the comparison data Dcp matches at the timing when the latch clock LCK rises. Since the signal level is expressed (high level), the individual wakeup signal WU, which is the output of the latch circuit 75, changes to the active level at this timing. Thereafter, the individual wakeup signal WU returns to the inactive level at the timing when the standby state detection signal DTw changes to the active level.

図11は、指定コードが、割当パタンと一致しなかった場合を示すものであり、ラッチクロックLCKが立ち上がるタイミングで、比較データDcpは、不一致を表す信号レベル(ロウレベル)となっているため、個別ウェイクアップ信号WUは非アクティブレベルのまま保持される。   FIG. 11 shows a case where the designated code does not match the assigned pattern. Since the comparison data Dcp is at a signal level (low level) indicating a mismatch at the timing when the latch clock LCK rises, the individual codes are individually displayed. The wake-up signal WU is held at an inactive level.

[効果]
以上説明したように、通信システム1では、スリープモードのECU10は、通信路LNを監視し、起動パタン領域におけるカウントエッジの数が起動数と一致するフレームを起動フレームとして認識し(無差別ウェイクアップ信号WAをアクティブレベルに変化させ)、更に、その起動フレームの指定パタン領域に設定されている指定パタンをデューティ信号とみなしてデコードした復号データDdcによって表される指定コードが、予め自ECU10に割り当てられた割当パタンと一致する場合に通常モードに遷移する(個別ウェイクアップ信号WUをアクティブレベルに変化させる)ようにされている。
[effect]
As described above, in the communication system 1, the ECU 10 in the sleep mode monitors the communication path LN and recognizes a frame in which the number of count edges in the activation pattern area matches the activation number as an activation frame (promiscuous wakeup The signal WA is changed to an active level), and a designation code represented by the decoded data Ddc decoded by regarding the designation pattern set in the designation pattern area of the start frame as a duty signal is assigned to the ECU 10 in advance. When the assigned pattern matches, the normal mode is changed (the individual wake-up signal WU is changed to the active level).

従って、通信システム1によれば、起動フレームを受信したか否かの判定のために、CANコントローラ14やクロック回路を動作させる必要がないため、スリープモードにあるECU10の消費電力を大幅に削減することができる。   Therefore, according to the communication system 1, it is not necessary to operate the CAN controller 14 or the clock circuit in order to determine whether or not the activation frame has been received, so that the power consumption of the ECU 10 in the sleep mode is greatly reduced. be able to.

また、通信システム1によれば、起動フレームを受信した全てのノードが無条件に起動するのではなく、起動フレームにおいて指定したノードのみが起動するため、起動する必要のないノードが無駄に起動することがなく、当該通信システム1全体の消費電力を削減することができる。   Further, according to the communication system 1, not all nodes that have received the activation frame are activated unconditionally, but only the node specified in the activation frame is activated, so that a node that does not need to be activated is activated wastefully. In other words, the power consumption of the entire communication system 1 can be reduced.

[発明との対応]
本実施形態において、待機状態検出回路21が開始タイミング検出手段、終了タイミング検出回路25が終了タイミング検出手段、カウンタ回路27および判定回路28がエッジカウント判定手段、指定パタン判定回路23が符号パタン判定手段に相当する。
[Correspondence with Invention]
In this embodiment, the standby state detection circuit 21 is a start timing detection means, the end timing detection circuit 25 is an end timing detection means, the counter circuit 27 and the determination circuit 28 are edge count determination means, and the designated pattern determination circuit 23 is a code pattern determination means. It corresponds to.

また、待機状態検出回路21におけるコンデンサ31が第1の容量性素子、定電流源32およびスイッチ33が第1の充電回路、終了タイミング検出回路25におけるコンデンサ41が第2の容量性素子、定電流源42およびスイッチ43が第2の充電回路、デューティ比デコーダ53におけるコンデンサ61aが第3の容量性素子、積分回路61が第3の充電回路に相当する。   The capacitor 31 in the standby state detection circuit 21 is the first capacitive element, the constant current source 32 and the switch 33 are the first charging circuit, and the capacitor 41 in the end timing detection circuit 25 is the second capacitive element, the constant current. The source 42 and the switch 43 correspond to the second charging circuit, the capacitor 61a in the duty ratio decoder 53 corresponds to the third capacitive element, and the integrating circuit 61 corresponds to the third charging circuit.

更に、CANコントローラ14が通信制御手段、マイコン11が実行するウェイクアップ処理,スリープ処理およびマイコン11の一部であるクロック回路を起動停止するための構成が動作モード遷移手段に相当する。   Furthermore, the configuration for the CAN controller 14 to start and stop the communication control means, the wake-up process executed by the microcomputer 11, the sleep process, and the clock circuit that is a part of the microcomputer 11 corresponds to the operation mode transition means.

[他の実施形態]
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。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

例えば、上記実施形態では、レシーバ16を二つのコンパレータCP1,CP2で構成し、動作モードによって使用するコンパレータを切り替えるように構成されているが、レシーバを一つのコンパレータCP1で構成し、コンパレータCP1の出力を受信データRxDとしてマイコン11に供給するか、受信信号Rslとして起動フレーム検出部17に供給するかを、動作モードによって切り替えるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the receiver 16 is configured with two comparators CP1 and CP2, and the comparator to be used is switched depending on the operation mode. However, the receiver is configured with one comparator CP1 and the output of the comparator CP1. Depending on the operation mode.

上記実施形態の指定パタン判定回路23では、デューティ比デコーダ53が、指定パタン領域に設定された単位ブロック毎のビットパタンをデューティ信号とみなして、単位ブロック内における二つの信号レベルの期間の長さを比較することで、クロックを用いることなくデコードを行っているが、例えば、図12に示す指定パタン判定回路23aのように、起動フレームを認識した(無差別ウェイクアップ信号WAがアクティブになった)場合に、受信信号Rslからクロック信号を再生するPLL回路55を動作させ、そのPLL回路55が発生させたクロックに従って、デコーダ56がデータフィールドのビットパタンをデコードするように構成してもよい。この場合、データ比較回路57は、エッジ検出信号EDの代わりに、PLL回路55が発生させたクロックに基づいて許可信号ENやラッチクロックLCKを発生させればよい。また、この場合、起動フレームの指定パタン領域に設定するビットパタンは、複数ビットからなる単位ブロック毎に設定されたものであって、CANコントローラ14で使用するクロックより精度の低いクロックでのデコードが可能なパタンであればよい。なお、ここでは、PLL回路55が本発明(請求項8)におけるクロック生成回路、デコーダ56がデコーダ回路に相当する。   In the designated pattern determination circuit 23 of the above embodiment, the duty ratio decoder 53 regards the bit pattern for each unit block set in the designated pattern area as a duty signal, and the length of the period of two signal levels in the unit block. , The start frame is recognized as in the designated pattern determination circuit 23a shown in FIG. 12 (the indiscriminate wakeup signal WA becomes active). ), The PLL circuit 55 for reproducing the clock signal from the received signal Rsl may be operated, and the decoder 56 may be configured to decode the bit pattern of the data field according to the clock generated by the PLL circuit 55. In this case, the data comparison circuit 57 may generate the enable signal EN and the latch clock LCK based on the clock generated by the PLL circuit 55 instead of the edge detection signal ED. In this case, the bit pattern set in the designated pattern area of the start frame is set for each unit block composed of a plurality of bits, and can be decoded with a clock having a lower accuracy than the clock used by the CAN controller 14. Any pattern is possible. Here, the PLL circuit 55 corresponds to the clock generation circuit according to the present invention (claim 8), and the decoder 56 corresponds to the decoder circuit.

上記実施形態では、起動パタン判定回路22がカウントするカウントエッジとして、ドミナントからレセッシブに変化するエッジを用いたが、逆に、レセッシブからドミナントに変化するエッジを用いたり、その両方を用いたりしてもよい。   In the above embodiment, the edge that changes from dominant to recessive is used as the count edge counted by the activation pattern determination circuit 22, but conversely, an edge that changes from recessive to dominant is used, or both are used. Also good.

上記実施形態では、ドミナントが6ビット以上連続した場合に待機状態であると判断しているが、これに限るものではなく、スタッフの挿入によりフレーム中で許容される同一レベルの最大連続数をNとして、N+1ビット以上11ビット以下であればよい。なお、11ビットとは、ACKデリミッタ(1ビット)、EOF(7ビット)、フレーム間に挿入されるインターミッション(3ビット)を合計したビット数である。   In the above-described embodiment, it is determined that the dominant state is in the standby state when the dominant continues for 6 bits or more. However, the present invention is not limited to this. As long as it is N + 1 bits or more and 11 bits or less. Note that 11 bits is the total number of bits of the ACK delimiter (1 bit), EOF (7 bits), and intermission (3 bits) inserted between frames.

上記実施形態では、同じ回路構成を有する待機状態検出回路21と終了タイミング検出回路25とを個別に設けているが、これらを単一の回路で構成してもよい。但し、この場合、待機状態検出回路21として使用するか、終了タイミング検出回路25として使用するかによって、回路定数(基準電圧、定電流の大きさ,信号レベルとスイッチの接続先の関係等)が切り替わるように構成する必要がある。   In the above-described embodiment, the standby state detection circuit 21 and the end timing detection circuit 25 having the same circuit configuration are provided separately, but they may be configured as a single circuit. In this case, however, circuit constants (reference voltage, constant current magnitude, relationship between signal level and switch connection destination, etc.) depend on whether the standby state detection circuit 21 or the end timing detection circuit 25 is used. Must be configured to switch.

1…通信システム 10(10a〜10d)…電子制御ユニット 11…マイクロコンピュータ(マイコン) 12…トランシーバ 13…電源回路 14…CANコントローラ 15…ドライバ 16…レシーバ 17…起動フレーム検出部 18…ウェイクアップ制御部 21…待機状態検出回路 22…起動パタン判定回路 23,23a…指定パタン判定回路 24,33,43,51,62…スイッチ 25…終了タイミング検出回路 26…ローパスフィルタ 27…カウンタ回路 28…判定回路 31,41,61a…コンデンサ 32,42…定電流源 34,44…分圧回路 35,45,63…コンパレータ 52…エッジ検出回路 53…デューティ比デコーダ 54…データ比較回路 55…PLL回路 56…デコーダ 57…データ比較回路 61…積分回路 64…ラッチ回路 71…デコードデータ保持回路 72…比較器 73…割当パタン設定回路 74…タイミング生成回路 75…ラッチ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication system 10 (10a-10d) ... Electronic control unit 11 ... Microcomputer (microcomputer) 12 ... Transceiver 13 ... Power supply circuit 14 ... CAN controller 15 ... Driver 16 ... Receiver 17 ... Startup frame detection part 18 ... Wake-up control part DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Standby state detection circuit 22 ... Startup pattern determination circuit 23, 23a ... Designated pattern determination circuit 24, 33, 43, 51, 62 ... Switch 25 ... End timing detection circuit 26 ... Low-pass filter 27 ... Counter circuit 28 ... Determination circuit 31 , 41, 61a ... Capacitors 32, 42 ... Constant current source 34, 44 ... Voltage dividing circuit 35, 45, 63 ... Comparator 52 ... Edge detection circuit 53 ... Duty ratio decoder 54 ... Data comparison circuit 55 ... PLL circuit 56 ... Decoder 57 ... de Data comparison circuit 61 ... integrating circuit 64 ... latch circuit 71 ... decoding data holding circuit 72 ... comparator 73 ... allocation pattern setting circuit 74 ... timing generator 75 ... latch circuit

Claims (9)

通信路に接続されたノード間の通信にNRZ(Non Return to Zero)符号を用い、前記ノードは、前記通信路に送出されるフレームの生成規則によって許容される同一信号レベルのビットの最大連続数である許容連続ビット数に相当する期間を超えて、前記通信路の信号レベルが、該通信路において劣位な信号レベルであるレセッシブのまま継続した状態を待機状態として、前記通信路が待機状態になった後、該通信路において優位な信号レベルであるドミナントに変化すると、これをフレームの先頭として認識すると共に、前記通信路を介した通信を停止して低消費電力状態にする動作モードであるスリープモードの時に、所定の起動フレームが前記通信路に送出されると、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に遷移するように構成された通信システムであって、
前記通信に使用されるフレームは、同一の信号レベルが2ビット以上連続するように規定された領域である境界領域を有し、
前記起動フレームは、前記境界領域よりフレームの先頭側に位置する領域が、当該フレームが起動用のフレームであることを示すためのビットパタンを設定するための領域である起動パタン領域として使用されると共に、前記境界領域よりフレームの末尾側に位置する領域の少なくとも一部が、起動対象となるノードを指定するためのビットパタンを設定するための領域である指定パタン領域として使用され、且つ、前記起動パタン領域には、ドミナントとレセッシブとが交互に並ぶビットパタンが設定され、
前記ノードは、レセッシブからドミナントに変化するエッジ、またはドミナントからレセッシブに変化するエッジの少なくとも一方をカウントエッジとして、前記動作モードがスリープモードの時に、前記通信路に送出されたフレームの起動パタン領域で検出される前記カウントエッジの数が、前記起動パタン領域のビットパタンで決まる起動数と一致し、且つ、該フレームの指定パタン領域で検出されるビットパタンが自ノードを指定するために予め割り当てられた割当パタンと一致する場合に、通常モードに遷移することを特徴とする通信システム。
An NRZ (Non Return to Zero) code is used for communication between nodes connected to the communication path, and the node has the maximum number of consecutive bits of the same signal level permitted by a generation rule of a frame sent to the communication path. The state in which the signal level of the communication path continues in a recessive state, which is an inferior signal level in the communication path, exceeds the period corresponding to the allowable continuous bit number, and the communication path is in the standby state. After this, when the dominant signal level changes in the communication path, it is recognized as the beginning of the frame, and the communication via the communication path is stopped and the power consumption state is set. When a predetermined activation frame is sent to the communication path in the sleep mode, the mode is changed to the normal mode, which is an operation mode capable of executing communication via the communication path. A a communications system configured to,
The frame used for the communication has a boundary area that is an area defined so that the same signal level is continuous for 2 bits or more,
The activation frame is used as an activation pattern area in which an area located on the head side of the frame from the boundary area is an area for setting a bit pattern for indicating that the frame is an activation frame. In addition, at least a part of the region located at the end of the frame from the boundary region is used as a designated pattern region that is a region for setting a bit pattern for designating a node to be activated, and In the activation pattern area, a bit pattern in which dominant and recessive are arranged alternately is set.
The node has a start pattern area of a frame transmitted to the communication path when the operation mode is the sleep mode, with at least one of an edge changing from recessive to dominant or an edge changing from dominant to recessive as a count edge. The number of detected count edges matches the number of activations determined by the bit pattern of the activation pattern area, and the bit pattern detected in the designated pattern area of the frame is assigned in advance to designate the own node. A communication system characterized by transitioning to a normal mode when the assigned pattern matches.
前記指定パタン領域では、複数ビットからなる単位ブロック毎に符号化されていることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。   The communication system according to claim 1, wherein the designated pattern area is encoded for each unit block composed of a plurality of bits. 前記通信路における通信プロトコルとして、CAN(Controller Area Network)を用い、CANにおけるデータフレームのIDとDLCとに挟まれた領域を前記境界領域、SOFおよびIDを前記起動パタン領域、データフィールドを前記指定パタン領域として使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。   A CAN (Controller Area Network) is used as a communication protocol in the communication path, the area sandwiched between the ID and DLC of the data frame in CAN is the boundary area, the SOF and ID are the activation pattern area, and the data field is the designation. The communication system according to claim 1, wherein the communication system is used as a pattern area. NRZ符号(Non Return to Zero)を用いて通信を行う通信路に接続され、前記通信路を介した通信を停止して消費電力を抑制するための動作モードであるスリープモードの時に、所定の起動フレームが前記通信路に送出されると、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に遷移するように構成されたノードにおいて、前記通信路を介した信号を送受信するために使用されるトランシーバであって、
前記通信路に送出されるフレームの生成規則によって許容される同一信号レベルのビットの最大連続数である許容連続ビット数に相当する期間を超えて、前記通信路の信号レベルが、該通信路において劣位な信号レベルであるレセッシブのまま継続した状態を待機状態として、前記通信路が待機状態になった後、該通信路において優位な信号レベルであるドミナントに変化したタイミングを開始タイミングとして検出する開始タイミング検出手段と、
ドミナントが2ビット以上継続するビットパタンが現れたタイミングを終了タイミングとして検出する終了タイミング検出手段と、
前記通信路の信号レベルがレセッシブからドミナントに変化するエッジまたはドミナントからレセッシブに変化するエッジの少なくとも一方をカウントエッジとして、前記開始タイミング検出手段により開始タイミングが検出されてから前記終了タイミング検出手段により最初の終了タイミングが検出されるまでの間に発生する前記カウントエッジの数をカウントし、そのカウント値が予め設定された起動数と一致するか否かを判定するエッジカウント判定手段と、
前記エッジカウント判定手段により、前記カウント値が起動数と一致すると判定されると、前記フレームの指定パタン領域に示された符号パタンと予め設定された割当パタンとを比較して、両者が一致する場合に、前記起動フレームを受信したことを示すウェイクアップ信号を出力する符号パタン判定手段と、
を備えることを特徴とするトランシーバ。
Connected to a communication path that performs communication using NRZ code (Non Return to Zero), predetermined activation in the sleep mode, which is an operation mode for stopping communication through the communication path and suppressing power consumption When a frame is transmitted to the communication path, a node configured to shift to a normal mode, which is an operation mode capable of performing communication via the communication path, transmits and receives signals via the communication path. Transceiver used in
The signal level of the communication path exceeds the period corresponding to the allowable number of consecutive bits that is the maximum number of consecutive bits of the same signal level allowed by the generation rule of the frame transmitted to the communication path. A state in which the recessive signal level continues in a recessive state is set as a standby state, and after the communication path is in a standby state, a timing at which the dominant signal level in the communication path changes to a dominant is detected as a start timing. Timing detection means;
End timing detection means for detecting a timing at which a bit pattern in which a dominant continues for 2 bits or more appears as an end timing;
At least one of the edge where the signal level of the communication path changes from recessive to dominant or the edge where the signal level changes from dominant to recessive is used as a count edge, and after the start timing is detected by the start timing detection means, the end timing detection means first Edge count determination means for counting the number of count edges generated until the end timing is detected, and determining whether the count value matches a preset activation number;
If it is determined by the edge count determination means that the count value matches the number of activations, the code pattern shown in the specified pattern area of the frame is compared with a preset allocation pattern, and the two match. Code pattern determination means for outputting a wake-up signal indicating that the activation frame has been received,
A transceiver comprising:
前記開始タイミング検出手段は、
電荷を充放電可能な第1の容量性素子と、
前記通信路の信号レベルがドミナントの時に、前記第1の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットし、前記通信路の信号レベルがレセッシブの時に、前記第1の容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電する第1の充電回路と、
を備え、
前記第1の充電回路による充電が前記許容連続ビット数に相当する期間以上継続した時の前記第1の容量性素子の充電電圧に相当する大きさ設定された待機判定閾値と、前記第1の容量性素子の充電電圧とを比較することで、待機状態にあるか否かを判断することを特徴とする請求項4に記載のトランシーバ。
The start timing detecting means includes
A first capacitive element capable of charging and discharging electric charge;
When the signal level of the communication path is dominant, the charging voltage of the first capacitive element is reset to an initial voltage, and when the signal level of the communication path is recessive, the first capacitive element is set to a certain level. A first charging circuit for charging with a charging current of
With
A standby determination threshold set to a magnitude corresponding to a charging voltage of the first capacitive element when charging by the first charging circuit has continued for a period corresponding to the allowable number of consecutive bits; 5. The transceiver according to claim 4, wherein it is determined whether or not it is in a standby state by comparing with a charging voltage of the capacitive element.
前記終了タイミング検出手段は、
電荷を充放電可能な第2の容量性素子と、
前記通信路の信号レベルがドミナントの時に、前記第2の容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電し、前記通信路の信号レベルがレセッシブの時に、前記第2の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットする第2の充電回路と、
を備え、
前記第2の充電回路による充電が2ビットに相当する期間以上継続した時の前記第2の容量性素子の充電電圧に相当する大きさに設定された終了判定閾値と、前記第2の容量性素子の充電電圧とを比較することで前記終了タイミングを検出することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のトランシーバ。
The end timing detection means includes
A second capacitive element capable of charging and discharging electric charge;
When the signal level of the communication path is dominant, the second capacitive element is charged with a constant charging current, and when the signal level of the communication path is recessive, the second capacitive element is charged. A second charging circuit for resetting the voltage to an initial voltage;
With
An end determination threshold set to a magnitude corresponding to a charging voltage of the second capacitive element when charging by the second charging circuit continues for a period corresponding to 2 bits, and the second capacitive 6. The transceiver according to claim 4, wherein the end timing is detected by comparing with a charging voltage of an element.
前記符号パタンは、リセッシブからドミナントに変化するエッジまたはドミナントからリセッシブに変化するエッジのいずれか一方を注目エッジとして、該注目エッジで区切られた複数ビットで構成され、且つデューティ比が異なる2種類のパタンからなり、
前記符号パタン判定手段は、
電荷を充放電可能な第3の容量性素子と、
一定の大きさの正極性の充電電流または一定の大きさの負極性の充電電流を、前記通信路の信号レベルが変化する毎に交互に切り替えて前記第3の容量性素子に供給することで該第3の容量性素子を充放電すると共に、前記注目エッジが検出される毎に、前記第3の容量性素子の充電電圧を初期電圧にリセットする第3の充電回路と、
を備え、
前記注目エッジが検出される毎に、前記第3の充電回路がリセットする前の前記第3の容量性素子の充電電圧が、予め設定された符号判定閾値より大きいか否かによって、前記符号パタンが0,1のいずれに該当するかを判定することを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載のトランシーバ。
The code pattern is composed of a plurality of bits divided by the target edge, with either one of the edge changing from recessive to dominant or the edge changing from dominant to recessive as the target edge, and having two different duty ratios. Consists of patterns,
The code pattern determination means includes
A third capacitive element capable of charging and discharging electric charge;
By switching a positive charge current having a certain magnitude or a negative charge current having a certain magnitude every time the signal level of the communication path is changed, the charge current is supplied to the third capacitive element. A third charging circuit that charges and discharges the third capacitive element and resets a charging voltage of the third capacitive element to an initial voltage each time the edge of interest is detected;
With
Every time the edge of interest is detected, the code pattern depends on whether the charging voltage of the third capacitive element before the third charging circuit is reset is larger than a preset code determination threshold. The transceiver according to claim 4, wherein it is determined whether 0 corresponds to 0 or 1.
前記符号パタン判定手段は、
前記通信路上の信号に基づき、受信したフレームに同期したクロックを生成するクロック生成回路と、
前記クロック生成回路にて生成されたクロックを用いて、前記符号パタンを復号するデコーダ回路と、
からなることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載のトランシーバ。
The code pattern determination means includes
A clock generation circuit that generates a clock synchronized with the received frame based on the signal on the communication path;
A decoder circuit for decoding the code pattern using the clock generated by the clock generation circuit;
The transceiver according to any one of claims 4 to 6, characterized by comprising:
請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載のトランシーバと、
前記トランシーバを介して信号を送受信する通信制御手段と、
前記動作モードが通常モードの時に、予め設定されたスリープ条件が満たされると、動作モードがスリープモードに遷移し、前記動作モードがスリープモードの時に、前記トランシーバからウェイクアップ信号が出力されると、前記動作モードを通常モードに復帰させる動作モード遷移手段と、
を備えることを特徴とするノード。
A transceiver according to any one of claims 4 to 8,
Communication control means for transmitting and receiving signals via the transceiver;
When a preset sleep condition is satisfied when the operation mode is the normal mode, the operation mode transitions to the sleep mode, and when the operation mode is the sleep mode, a wakeup signal is output from the transceiver. An operation mode transition means for returning the operation mode to the normal mode;
A node characterized by comprising:
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