JP2017216579A - リンギング抑制回路 - Google Patents

Abstract

【課題】電源スイッチがオフのときに流れる暗電流を低く抑えつつ、電源スイッチがオフのときでも通信安定性を良好に維持する。【解決手段】リンギング抑制回路８は、伝送線路３を介して差動信号を伝送することで他のノードとの通信を行う通信回路７を備えたノード２に設けられている。抑制部１７は、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する。動作制御部１８は、通信の有無を判断し、通信が有ると判断すると抑制部１７を通常の動作を実行可能な通常モードに移行させるとともに、通信が無いと判断すると抑制部１７をスリープモードに移行させる。このような構成において、抑制部１７および動作制御部１８は、バッテリ９から常時電源が供給されるようになっており、通信回路７は、バッテリ９から電源スイッチ１０を介した経路により電源が供給されるようになっている。【選択図】図１

Description

本発明は、一対の通信線を介した差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制するリンギング抑制回路に関する。

一対の通信線からなる伝送線路を介してデジタル信号を伝送する場合、受信側においては、信号レベルが変化するタイミングで信号エネルギーの一部が反射することで、オーバーシュートやアンダーシュートのような波形の歪み、すなわちリンギングが生じる問題がある。従来、このような波形歪みを抑制するため、様々な技術が提案されている。

例えば、車載ＬＡＮでは、コスト低減のため、比較的コストが高い大型のインピーダンス整合回路を用いることなく、バストポロジなどに制約を加えるなどして波形歪みを低減することが行われているが、それだけでは接続される電子制御装置（以下、ＥＣＵと省略する）の増加に対応することが困難な状況となっている。そこで、通信バス間にスイッチング素子を設け、差動信号のレベルが変化したことを検出すると上記スイッチング素子を一定期間オンさせるといった簡単な構成のリンギング抑制回路でリンギングを抑制して通信の信頼性を高める技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５４９８５２７号公報

車載ＬＡＮでは、複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）、つまり複数のノードの全てに対して上述したようなリンギング抑制回路を設ければ、全てのノードにおけるリンギングの発生を確実に抑制することができる。ただし、一部のノードだけにリンギング抑制回路を設けたとしても、リンギング抑制回路が設けられていない他のノードでのリンギングを低減する効果が一定程度得られる場合もある。

しかし、このように一部のノードだけにリンギング抑制回路を設けた場合、次のような問題が生じる。すなわち、車載用途では、イグニッションスイッチがオフされた際、消費電流を低減するため、バッテリからＥＣＵへの電源供給が断たれることがある。したがって、リンギング抑制回路が設けられたノードへの電源供給が断たれたうえで、リンギング抑制回路が設けられていない他のノード同士での通信が行われるという状況が発生し得る。この場合、通信に伴い発生するリンギングは抑制されないため、通信が不安定になるおそれがある。

リンギング抑制回路が設けられたノードに対し、イグニッションスイッチに連動して動作する電源スイッチのオンオフにかかわらず常時電源供給を行う構成とすれば、常にリンギング抑制回路が機能することになるため通信の安定性は向上するが、この場合には暗電流が増加するという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源スイッチがオフのときに流れる暗電流を低く抑えつつ、電源スイッチがオフのときでも通信安定性を良好に維持することができるリンギング抑制回路を提供することにある。

請求項１に記載のリンギング抑制回路（８、６１）は、一対の通信線（３Ｐ、３Ｎ）を介して差動信号を伝送することで他のノード（２）との通信を行う通信回路（７、５１）を備えたノード（２）に設けられており、抑制部（１７）および動作制御部（１８、６２）を備える。抑制部は、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する。動作制御部は、通信の有無を判断し、通信が有ると判断すると抑制部を通常の動作を実行可能な通常動作状態に移行させるとともに、通信が無いと判断すると抑制部を通常動作状態よりも消費電流が少ない低消費電流動作状態に移行させる。このような構成において、抑制部および動作制御部は、直流電源（９）から常時電源が供給されるようになっており、通信回路は、直流電源から電源スイッチ（１０）を介した経路により電源が供給されるようになっている。

このような構成によれば、通信が有ると判断されたとき、つまりリンギングが発生する可能性があるときに抑制部が通常の動作を行うことにより、リンギングを抑制することができる。そして、抑制部およびその動作を制御する動作制御部には、直流電源から常時電源が供給されるようになっているため、電源スイッチがオフのときであっても、通信が行われるとリンギングを抑制する動作を実行することができる。また、抑制部は、通信が無いと判断されると低消費電流動作状態に移行するので、電源スイッチがオフであり通信が行われていないときに流れる暗電流を少なくすることができる。したがって、上記構成によれば、電源スイッチがオフのときに流れる暗電流を低く抑えつつ、電源スイッチがオフのときでも通信安定性を良好に維持することができる。

第１実施形態に係るリンギング抑制回路を備えたノードの構成を模式的に示す図 通信ネットワークの構成を模式的に示す図 抑制部の具体的な構成を模式的に示す図 時間計測器の具体的な構成を模式的に示す図 イグニッションスイッチがオフのときに通信が行われた場合における各部の波形を模式的に示すタイミングチャート 回路動作のシミュレーションに用いた通信ネットワークモデルを模式的に示す図 回路動作のシミュレーション結果を示す図 バス型転送路とスター型転送路でのワイヤーハーネスの本数を比較した図 第２実施形態に係るリンギング抑制回路を備えたノードの構成を模式的に示す図 第３実施形態に係るリンギング抑制回路を備えたノードの構成を模式的に示す図 エッジ検出回路の具体的な構成を模式的に示す図 発振回路の具体的な構成を模式的に示す図 ダウンカウンタおよびゼロ検出回路の具体的な構成を模式的に示す図 イグニッションスイッチがオフのときに通信が行われた場合における各部の波形を模式的に示すタイミングチャート

以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図８を参照して説明する。

図２に示す通信ネットワーク１は、車両に搭載される複数のノード２間の制御通信のために、それらのノード２がツイストペア線で構成される伝送線路３を介して接続されたネットワークである。各ノード２は、それぞれ車両の状態を検出するためのセンサ類やセンサからの情報に基づいてアクチュエータをコントロールする電子制御装置であり、以下の説明においてＥＣＵ２とも呼ぶ。

各ノード２には、それぞれ図示しない通信回路が設けられており、伝送線路３での通信プロトコル、例えばＣＡＮプロトコルに従って送信データや受信データを通信信号に変換し、他のノード２との通信を行う。伝送線路３の途中には、適宜、伝送線路３を分岐するための分岐コネクタ４が設けられている。このようなノード２のうちの一部には、リンギングを抑制するためのリンギング抑制回路が設けられている。

図１に示すように、ＥＣＵ２は、電源回路５、６、通信回路７およびリンギング抑制回路８を備えている。電源回路５は、車両に搭載されたバッテリ９から電源スイッチ１０を介して電源の供給を受けて動作するもので、通信回路７の動作電源を生成する。電源回路６は、バッテリ９から直接電源の供給を受けて動作するもので、リンギング抑制回路８の動作電源を生成する。

したがって、リンギング抑制回路８にはバッテリ９から常時電源が供給されるようになっており、通信回路７にはバッテリ９から電源スイッチ１０を介した経路により電源が供給されるようになっている。なお、バッテリ９は、車両に搭載されたバッテリであり、直流電源に相当する。また、電源スイッチ１０は、その車両のイグニッションスイッチに連動してオンオフされるものである。

通信回路７は、制御マイコン１１およびＣＡＮトランシーバ１２を備えている。制御マイコン１１は、ＥＣＵ２による通信の動作全般を制御するものであり、ＣＡＮトランシーバ１２に対し、スタンバイ信号ＳＴＢおよび送信データＴＸを送信する。また、制御マイコン１１は、ＣＡＮトランシーバ１２から受信データＲＸを受信する。

ＣＡＮトランシーバ１２は、通信制御部１３、送信バッファ１４、受信バッファ１５およびコンパレータ１６を備えている。通信制御部１３は、制御マイコン１１から与えられる送信データＴＸに基づいた信号を生成し、送信バッファ１４を介して高電位側信号線３Ｐ（ＣＡＮＨ）および低電位側信号線３Ｎ（ＣＡＮＬ）からなる伝送線路３に送信する。なお、高電位側信号線３Ｐおよび低電位側信号線３Ｎは、一対の通信線に相当するものであり、以下、単に信号線３Ｐおよび信号線３Ｎと省略することもある。

通信制御部１３は、他のノード２から伝送線路３を介して送信された信号を、受信バッファ１５を介して受信し、受信データＲＸとして制御マイコン１１に送信する。通信制御部１３は、制御マイコン１１から与えられるスタンバイ信号ＳＴＢに従い、ＣＡＮトランシーバ１２をスタンバイ状態に移行させる。

ＷａｋｅＵＰ検出用のコンパレータ１６は、ＷａｋｅＵＰパターンの有無を検出するためのものであり、その各入力端子には伝送線路３の信号が入力されている。通信制御部１３は、コンパレータ１６の出力信号に基づいて、ＷａｋｅＵＰパターンの有無を判断し、ＷａｋｅＵＰパターンが有ると判断すると、伝送線路３の信号レベルを制御マイコン１１に知らせる。なお、この場合、通信制御部１３は、受信データＲＸを送信するための端子の状態を変化させることで、伝送線路３の信号レベルを制御マイコン１１に知らせるようになっている。制御マイコン１１は、上記端子の状態に基づいてＷａｋｅＵＰパターンが有ると判断すると、スタンバイ信号ＳＴＢを変化させてＣＡＮトランシーバ１２をスタンバイ状態から復帰させ、ＣＡＮトランシーバ１２を起動させる。

リンギング抑制回路８は、抑制部１７および動作制御部１８を備えている。抑制部１７は、伝送線路３のインピーダンスを低下させることにより、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する動作を行う。抑制部１７には、動作制御部１８からイネーブル信号Ｅが与えられている。

抑制部１７は、イネーブル信号Ｅがハイレベルの期間には動作用電源が供給されることにより通常モードに移行する。また、抑制部１７は、イネーブル信号Ｅがロウレベルの期間には動作用電源の供給が断たれることによりスリープモードに移行する。なお、上記通常モードは、通常の動作を実行可能な通常動作状態に相当する。また、上記スリープモードは、通常動作状態よりも消費電流が少ない低消費電流動作状態に相当する。

このような抑制部１７の具体的な構成としては、例えば、特許第５４９８５２７号公報の図１と同様の構成を採用することができる。ただし、この場合、後述するようにイネーブル信号Ｅに基づいて動作状態を切り替えるための構成が追加されることになる。そこで、本実施形態では、抑制部１７の具体的な構成として、図３に示すような構成を採用している。すなわち、図３に示すように、抑制部１７は、ソースがいずれも信号線３Ｎに接続される４つのＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ１９〜２２を備えている。

トランジスタ１９、２１のゲートは、信号線３Ｐに接続されている。トランジスタ２２のドレインは、信号線３Ｐに接続されており、トランジスタ２０、２１のドレインは、トランジスタ２２のゲートに接続されているとともに抵抗素子２３を介して電源供給線２４に接続されている。

トランジスタ１９のドレインは、抵抗素子２５を介して電源供給線２４に接続されているとともに、抵抗素子２６を介してトランジスタ２０のゲートに接続されている。また、トランジスタ２０のゲートは、コンデンサ２７を介して信号線３Ｎに接続されている。抵抗素子２６およびコンデンサ２７は、ＲＣフィルタ回路２８を構成している。

上述した構成が特許第５４９８５２７号公報の図１と同様の構成部分である。そして、後述する構成が、イネーブル信号Ｅに基づいて動作状態を切り替えるために、本実施形態において追加される構成である。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ２９のドレインは、電源供給線２４に接続され、そのソースは抵抗素子３０を介して信号線３Ｎに接続されている。ダイオード３１のカソードは、電源供給線２４に接続され、そのアノードはＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ３２のドレインに接続されている。

トランジスタ３２のソースは、電源線３３に接続されている。電源線３３には、電源回路６により生成された動作用の電源電圧ＶＣＣが供給される。インバータ３４は、イネーブル信号Ｅを入力し、その反転信号を出力する。インバータ３４の出力信号は、トランジスタ２９、３２の各ゲートに与えられている。

このような構成の抑制部１７は、イネーブル信号Ｅに基づいて、次のように動作状態が切り替えられる。すなわち、イネーブル信号Ｅがハイレベルのとき、トランジスタ３２がオンするとともにトランジスタ２９がオフする。これにより、電源供給線２４に電源電圧ＶＣＣが供給される。そのため、抑制部１７は、リンギングを抑制するための通常の動作を実行可能な通常モードとなる。通常モードにおける抑制部１７の動作は、特許第５４９８５２７号公報に記載されている動作と同様であるため、その説明は省略する。

一方、イネーブル信号Ｅがロウレベルのとき、トランジスタ３２がオフするとともにトランジスタ２９がオンする。これにより、電源供給線２４は信号線３Ｎと同電位になる。そのため、抑制部１７は、リンギングを抑制するための通常の動作を実行することはできず、その消費電流は極僅かなものとなる。すなわち、イネーブル信号Ｅがロウレベルのとき、抑制部１７は、通常モードよりも消費電流が少ないスリープモードとなる。

図１に示すように、動作制御部１８は、コンパレータ３５、Ｄ型フリップフロップ３６（以下、Ｄ−Ｆ／Ｆ３６と省略する）および時間計測器３７を備えている。動作制御部１８は、通信が有ると判断すると抑制部１７を通常モードに移行させるとともに、通信が無いと判断すると抑制部１７をスリープモードに移行させるものである。

コンパレータ３５は、伝送線路３、つまり通信バスの状態を監視して通信の有無を検出するためのものであり、その各入力端子には、それぞれ信号線３Ｐ、３Ｎの信号が入力されている。そのため、コンパレータ３５から出力される信号ＣｏｍｐＯｕｔは、差動信号の信号レベル、つまり通信バスがレセッシブを表すレベルのときにロウレベルとなり、通信バスがドミナントを表すレベルのときにハイレベルとなる。信号ＣｏｍｐＯｕｔは、Ｄ−Ｆ／Ｆ３６のクロック端子Ｃおよび時間計測器３７に与えられている。

Ｄ−Ｆ／Ｆ３６の入力端子Ｄには、電源電圧ＶＣＣが入力されている。そして、Ｄ−Ｆ／Ｆ３６の出力端子Ｑから出力される信号は、イネーブル信号Ｅとして、抑制部１７および時間計測器３７に与えられている。Ｄ−Ｆ／Ｆ３６のリセット端子Ｒｅｓｅｔには、時間計測器３７から出力されるリセット信号ＲＯが入力される。

時間計測器３７は、イネーブル信号Ｅがハイレベルである期間に信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルからロウレベルに変化すると、その時点から所定時間の計測動作を開始する。時間計測器３７は、その所定時間の計測動作が終了するまでに、信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルになると、計測動作をリセットする。この場合、信号ＣｏｍｐＯｕｔが再びロウレベルに変化した時点から所定時間の計測動作が再び開始される。また、時間計測器３７は、上記所定時間の計測動作が終了すると、リセット信号ＲＯをハイレベルにする。なお、リセット信号ＲＯは、イネーブル信号Ｅがロウレベルに転じると、ハイレベルからロウレベルに転じる。

このような構成の時間計測器３７の具体的な構成としては、例えば図４に示すような構成を採用することができる。図４に示すように、時間計測器３７は、入力バッファ３８、抵抗３９、コンデンサ４０、出力バッファ４１およびトランジスタ４２を備えている。入力バッファ３８を介して入力されるイネーブル信号Ｅは、抵抗３９の一方の端子に与えられている。抵抗３９の他方の端子は、コンデンサ４０を介して回路の基準電位となるグランドに接続されている。

コンデンサ４０の端子電圧Ｐ１は、出力バッファ４１に与えられている。出力バッファ４１は、入力が所定の閾値以上である場合に出力をハイレベルとし、閾値未満である場合に出力をロウレベルとする。出力バッファ４１の出力は、リセット信号ＲＯとしてＤ−Ｆ／Ｆ３６に出力される。トランジスタ４２は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴであり、そのドレインおよびソースがコンデンサ４０の両端子にそれぞれ接続されている。トランジスタ４２は、ゲートに与えられる信号ＣｏｍｐＯｕｔに基づいて、コンデンサ４０の両端子間を開閉する。

上記構成によれば、イネーブル信号Ｅがハイレベルであるとともに、信号ＣｏｍｐＯｕｔがロウレベルであるとき、コンデンサ４０の充電が行われて端子電圧Ｐ１が上昇する。そして、その端子電圧Ｐ１が出力バッファ４１の閾値に達すると、リセット信号ＲＯがハイレベルとなる。つまり、上記構成では、コンデンサ４０の充電に基づいて所定時間の計測が実施されることになる。

また、上記構成では、コンデンサ４０の充電中、つまり所定時間の計測中に信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルになると、コンデンサ４０の端子間がトランジスタ４２により短絡されて端子電圧Ｐ１がゼロになり、所定時間の計測がリセットされる。

次に、上記構成の作用について図５のタイミングチャートに沿って説明する。
イグニッションスイッチがオフされると（ＩＧＳＷ：ＯＮ→ＯＦＦ）、これに伴い電源スイッチ１０がオフされるため、通信回路７への電源供給が断たれる。ただし、リンギング抑制回路８には、電源回路６からの電源供給が継続して行われている。

イグニッションスイッチがオフの期間に、他のノード２間での通信が行われるなどして、通信バスがレセッシブからドミナントに変化すると、信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルに転じる。これにより、イネーブル信号Ｅがハイレベルに転じ、抑制部１７が通常モードに移行する。このように、上記構成では、イグニッションスイッチがオフの期間、通信バス上で通信が行われている、つまり通信が有ると判断されると、抑制部１７が通常モードに移行してリンギングを抑制する動作を実行可能な状態となる。

その後、通信バスがドミナントからレセッシブに変化すると、信号ＣｏｍｐＯｕｔがロウレベルに転じる。これにより、時間計測器３７において、コンデンサ４０の充電、つまり所定時間の計測が開始される。所定時間の計測が開始された後、通信バスがドミナントに変化することなく、コンデンサ４０の端子電圧Ｐ１が出力バッファ４１の閾値に達すると、つまり所定時間の計測が終了すると、リセット信号ＲＯがハイレベルに転じる。すると、イネーブル信号Ｅがロウレベルに転じ、抑制部１７がスリープモードに移行する。

このように、上記構成では、イグニッションスイッチがオフの期間に、通信バス上で通信が行われていない、つまり通信が無いと判断されると、抑制部１７がスリープモードに移行して消費電流の低減が図られる。このときの消費電流、つまり暗電流としては、バス上での通信の有無を判断するためのコンパレータ３５の動作に必要な電流だけとなる。

また、所定時間の計測が開始された後、通信バスがドミナントに変化すると、信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルに転じてコンデンサ４０の端子間が短絡され、所定時間の計測はリセット、つまり初期化される。なお、この場合、通信バスがドミナントからレセッシブに変化して信号ＣｏｍｐＯｕｔがロウレベルに転じた時点から、所定時間の計測が再度行われることになる。

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
前述したとおり、通信ネットワーク１の各ノード２のうちの一部にリンギング抑制回路８を設けた場合でも、リンギング抑制回路８が設けられていないノード２のリンギングを抑制する効果を少なからず得ることができる。以下、この点について、回路動作のシミュレーション結果を参照しながら説明する。

図６は、シミュレーションに用いた通信ネットワークモデルを示している。この場合、分岐コネクタＪＣ１には、伝送線路を介して３つのノードＮ１〜Ｎ３が接続されている。分岐コネクタＪＣ２には、伝送線路を介して３つのノードＮ４〜Ｎ６が接続されている。分岐コネクタＪＣ１、ＪＣ２の間は、伝送線路を介して接続されている。分岐コネクタＪＣ３には、伝送線路を介して５つのノードＮ７〜Ｎ１１が接続されている。分岐コネクタＪＣ２、ＪＣ３の間は、伝送線路を介して接続されている。なお、ノードＮ１〜Ｎ４、Ｎ６〜Ｎ９、Ｎ１１は、終端抵抗無しのＥＣＵであり、ノードＮ５、Ｎ１０は、終端抵抗付きのＥＣＵである。

ここで、ノードＮ１〜Ｎ１１の一部、具体的にはノードＮ２、Ｎ３だけにリンギング抑制回路８を設けた場合、伝送線路３の差動電圧の波形は図７に実線で示すような波形となる。また、図７には、リンギング抑制の効果を確認するための比較例として、ノードＮ１〜Ｎ１１のいずれにもリンギング抑制回路８を設けない場合の伝送線路３の差動電圧の波形を破線で示している。なお、この場合、ノードＮ２が送信ノードであり、ノードＮ３が受信ノードである。そして、図７（ａ）はノードＮ２の差動電圧の波形を示し、図７（ｂ）はノードＮ３の差動電圧の波形を示し、図７（ｃ）はノードＮ１の差動電圧の波形を示している。

図７に示すように、リンギング抑制回路８が設けられたノードＮ２、Ｎ３だけでなく、リンギング抑制回路８が設けられていないノードＮ１についても、差動信号の伝送に伴い発生するリンギングが抑制されていることが分かる。

このようなことから、通信ネットワーク１の各ノード２のうちの一部にリンギング抑制回路８を設けることが考えられる。この場合、終端されていないノードＮ１〜Ｎ４、Ｎ６〜Ｎ９、Ｎ１１の少なくとも一部に設けることが好ましい。なぜなら、終端抵抗付きのノードＮ５、Ｎ１０では、そもそもリンギングが問題とはならないからである。さらに言えば、終端されていないノードのうち、他のノードに比べリンギング抑制の効果が高いノードの少なくとも一部にリンギング抑制回路８を設けることが一層好ましい。リンギング抑制の効果が高いかどうかは、シミュレーションなどにより確認することが可能である。

しかし、前述したように、通信ネットワーク１の各ノード２のうちの一部にリンギング抑制回路８を設けると、リンギング抑制回路８が設けられたノードへの電源供給が断たれたうえで、リンギング抑制回路８が設けられていない他のノード同士での通信が行われた場合に通信が不安定になるおそれがある。しかし、本実施形態のリンギング抑制回路８によれば、このような懸念点についても解消することができる。

すなわち、通信回路７は、バッテリ９からイグニッションスイッチに連動してオンオフされる電源スイッチ１０を介した経路により電源が供給されるようになっており、リンギング抑制回路８は、バッテリ９から常時電源が供給されるようになっている。リンギング抑制回路８は、リンギングを抑制する動作を実行する抑制部１７と、その抑制部１７の動作を制御する動作制御部１８とを備えており、動作制御部１８は、通信の有無を判断し、通信バス上で通信が行われていると判断すると、抑制部１７を通常の動作を実行可能な通常モードに移行させる。そのため、イグニッションスイッチがオフのときに他のノード２同士で通信が行われたとしても、その通信に伴い発生するリンギングを抑制することが可能となる。

また、動作制御部１８は、通信バス上で通信が行われていないと判断すると、抑制部１７をスリープモードに移行させる。そのため、イグニッションスイッチがオフであり、他のノード２同士の間でも通信が行われていないときにおけるリンギング抑制回路８での消費電流が低く抑えられる。したがって、本実施形態によれば、イグニッションスイッチがオフのときに流れる暗電流を最小限に抑えつつ、イグニッションスイッチがオフのときにおける通信安定性を良好に維持することができる。

このような本実施形態の構成によれば、従来のバストポロジの多くの制約を回避することができ、例えば、通信ネットワーク１の少なくとも一部について、図８の左側に示すようなバス型転送路から、図８の右側に示すようなスター型転送路へ切り替えることが可能となる。その結果、例えば、各ノード２間などを接続するワイヤーハーネスの削減、ひいては製造コストの低減を図ることが可能となる。

なお、図８中、長方形で示すシンボルはＥＣＵ（ノード）を示し、正方形で示すシンボルは分岐コネクタを示している。さらに、ＥＣＵを示すシンボルのうち、長方形内に「Ｔ」と記載したものは、終端抵抗付きのＥＣＵを示している。

通信ネットワーク１において、通信が開始されるときには、いずれかのノード２により伝送線路３がドライブされて差動信号の信号レベルがドミナントを表すレベルに変化する。そこで、動作制御部１８は、通信バスがレセッシブからドミナントに変化したことを検出すると、通信が開始されたと判断する。このようにすれば、通信が開始されると速やかに抑制部１７を通常モードに移行させることができる。

また、通信ネットワーク１において、通信が行われていないときには、伝送線路３は非ドライブの状態となり、差動信号の信号レベルはレセッシブを表すレベルとなる。そこで、動作制御部１８は、通信バスがドミナントである場合には通信が継続していると判断する。このようにすれば、動作制御部１８は、抑制部１７を通常モードに移行させた後、通信が継続しているか否かを判断し、その判断結果に基づいて抑制部１７の動作モードを適切に設定することが可能となる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図９を参照して説明する。
第１実施形態では、通信の有無を検出するためのコンパレータを通信回路７およびリンギング抑制回路８の双方でそれぞれ有する構成としていたが、１つのコンパレータを通信回路７およびリンギング抑制回路８で共有するような構成としてもよい。ただし、共用するコンパレータには、バッテリ９から常時電源が供給される必要がある。本実施形態では、このような構成の一例を示している。

図９に示すように、本実施形態の通信回路５１が備えるＣＡＮトランシーバ５２は、第１実施形態のＣＡＮトランシーバ１２に対し、コンパレータ１６が省かれている点が異なる。この場合、通信制御部５３には、リンギング抑制回路８のコンパレータ３５から出力される信号ＣｏｍｐＯｕｔが与えられている。通信制御部５３は、信号ＣｏｍｐＯｕｔに基づいてＷａｋｅＵＰパターンの有無を判断する。

この場合、コンパレータ３５には、バッテリ９から常時電源が供給されるようになっている。したがって、本実施形態のように、１つのコンパレータ３５を、通信回路５１およびリンギング抑制回路８で共用するような構成であっても、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。さらに、本実施形態によれば、コンパレータを共用化する分だけ、回路規模を小さくすることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図１０〜図１４を参照して説明する。
図１０に示すように、本実施形態のリンギング抑制回路６１が備える動作制御部６２は、第１実施形態の動作制御部１８に対し、時間計測器３７に代えて、次のような構成を備えている点が異なる。すなわち、エッジ検出回路６３は、信号ＣｏｍｐＯｕｔの立ち上がりエッジを検出すると、所定期間だけハイレベルとなる信号Ｚ、つまり１ｓｈｏｔパルスを発生する。信号Ｚは、Ｄ−Ｆ／Ｆ３６のクロック端子ＣおよびＯＲ回路６４の一方の入力端子に与えられている。

エッジ検出回路６３は、例えば、図１１に示すように、直列多段に接続された奇数個（例えば５個）のインバータ６５と、ＡＮＤ回路６６とにより構成することができる。この場合、初段のインバータ６５の入力端子およびＡＮＤ回路６６の一方の入力端子には、信号ＣｏｍｐＯｕｔが与えられている。最終段のインバータ６５の出力は、ＡＮＤ回路６６の他方の入力端子に与えられている。ＡＮＤ回路６６の出力は、１ｓｈｏｔパルスとなる信号ＺとしてＤ−Ｆ／Ｆ３６などに出力される。

Ｄ−Ｆ／Ｆ３６から出力されるイネーブル信号Ｅは、抑制部１７、発振回路６７およびインバータ６８に与えられている。インバータ６８から出力される信号ＥＢは、ＯＲ回路６４の他方の入力端子に与えられている。ＯＲ回路６４の出力信号は、信号Ｓｅｔとしてダウンカウンタ６９に与えられている。

発振回路６７は、イネーブル信号Ｅがハイレベルである期間、発振動作を行う。発振回路６７の発振動作により生成されたクロック信号ＣＬＫは、ダウンカウンタ６９に与えられる。発振回路６７は、例えば、図１２に示すように、抵抗７０、７１、コンデンサ７２およびインバータ７３、７４を備えたＣＲ発振回路として構成することができる。ただし、この場合、イネーブル信号Ｅがハイレベルの期間にだけ発振動作を行うようにするため、一方の入力端子にイネーブル信号Ｅが入力されたＡＮＤ回路７５が追加されている。

ダウンカウンタ６９は、信号Ｓｅｔがハイレベルになると、カウント値を所定の初期値にセットする。なお、この場合、初期値は、カウント値の最大値となっている。そして、ダウンカウンタ６９は、クロック信号ＣＬＫが与えられるとともに信号Ｓｅｔがロウレベルである期間、初期値からゼロに向けてダウンカウントするカウント動作を行う。ダウンカウンタ６９のカウント値は、ゼロ検出回路７６に与えられている。ゼロ検出回路７６は、ゼロを示すカウント値が与えられると、所定の遅延時間だけ経過した後、リセット信号を出力してＤ−Ｆ／Ｆ３６をリセットする。

ダウンカウンタ６９およびゼロ検出回路７６の具体的な構成としては、例えば図１３に示すような構成を採用することができる。図１３に示すように、ダウンカウンタ６９は、３つのＤ型フリップフロップ７７〜７９、インバータ８０〜８５およびバッファ８６を備えた３ビットのバイナリカウンタとして構成されている。この場合、信号Ｓｅｔがハイレベルになることで、フリップフロップ７７〜７９が全てリセットされ、出力されるカウント値が最大値である「１１１」となる。

ゼロ検出回路７６は、ＮＯＲ回路８７、抵抗８８、コンデンサ８９およびバッファ９０を備えている。ＮＯＲ回路８７には、ダウンカウンタ６９から出力されるカウント値を表す３つの信号が入力されている。ＮＯＲ回路８７の出力端子は、抵抗８８およびコンデンサ８９を介してグランドに接続されている。抵抗８８およびコンデンサ８９の相互接続点は、バッファ９０の入力端子に接続されている。バッファ９０は、上記相互接続点の電圧を２値化して出力するもので、その出力信号はリセット信号としてＤ−Ｆ／Ｆ３６に出力される。

このような構成によれば、ダウンカウンタ６９から「０００」のカウント値、つまりゼロを表すカウント値が出力されると、ＮＯＲ回路８７の出力信号がハイレベルとなり、その後、抵抗８８およびコンデンサ８９の定数などで定まる時定数に基づく遅延時間が経過した後にリセット信号が出力され、Ｄ−Ｆ／Ｆ３６がリセットされる。

次に、上記構成の作用について図１４のタイミングチャートに沿って説明する。
イグニッションスイッチがオフされると（ＩＧＳＷ：ＯＮ→ＯＦＦ）、これに伴い電源スイッチ１０がオフされるため、通信回路７への電源供給が断たれる。ただし、リンギング抑制回路８には、電源回路６からの電源供給が継続して行われている。

イグニッションスイッチがオフの期間に、他のノード２間での通信が行われるなどして、通信バスがレセッシブからドミナントに変化すると、信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルに転じる。これにより、エッジ検出回路６３から出力される信号Ｚがハイレベルとなって、イネーブル信号Ｅがハイレベルに転じる。これにより、抑制部１７が通常モードに移行するとともに、発振回路６７による発振動作が開始される。このように、上記構成では、イグニッションスイッチがオフの期間、通信バス上で通信が行われている、つまり通信が有ると判断されると、抑制部１７が通常モードに移行してリンギングを抑制する動作を実行可能な状態となる。

そして、信号Ｚがロウレベルに転じると、ダウンカウンタ６９がカウント動作を開始する。ダウンカウンタ６９によるカウント動作が開始されてから、通信バスがレセッシブからドミナントに変化することなく、そのカウント動作が終了すると、ゼロ検出回路７６によりＤ−Ｆ／Ｆ３６がリセットされる。すると、イネーブル信号Ｅがロウレベルに転じ、抑制部１７がスリープモードに移行する。また、このとき、発振回路６７による発振動作も停止される。

このように、上記構成では、イグニッションスイッチがオフの期間に、通信バス上で通信が行われていない、つまり通信が無いと判断されると、抑制部１７がスリープモードに移行するとともに発振回路６７による発振動作が停止されて消費電流の低減が図られる。このときの消費電流、つまり暗電流としては、バス上での通信の有無を判断するためのコンパレータ３５の動作に必要な電流だけとなる。

また、ダウンカウンタ６９によるカウント動作が開始された後、通信バスがレセッシブからドミナントに変化すると、信号ＣｏｍｐＯｕｔがハイレベルに転じる。これにより、エッジ検出回路６３から出力される信号Ｚがハイレベルとなって、ダウンカウンタ６９のカウント値が最大値に再セットされる。

以上説明した本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、次のような効果も得られる。すなわち、例えば通信中に通信バスがドミナントに固着する故障などが生じた場合、正常な通信が行われなくなるため、リンギングを抑制する動作を実行する必要はない。第１実施形態の構成では、通信が開始されたと判断した後、通信バスがドミナントである場合には通信が継続していると判断されるため、このような故障時にも抑制部１７が通常モードのままとなり、無駄な電流の消費が生じる可能性があった。

これに対し、本実施形態では、動作制御部６２は、通信が開始されたと判断した後、通信バスがレセッシブからドミナントに変化したことを検出すると通信が継続していると判断するようになっている。そのため、本実施形態では、通信バスがドミナントに固着する異常が生じた場合、通信バスがドミナントのまま変化しないことから通信が終了したと判断され、抑制部１７がスリープモードに移行される。このように、本実施形態では、通信バスがドミナントに固着する異常が生じた場合でも、抑制部１７を確実にスリープモードに移行させることができ、その結果、リンギングを抑制する動作が必要ない期間に消費される電流を一層低減することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
抑制部１７の具体的構成としては、差動信号のレベルが変化すると伝送線路３のインピーダンスを低下させて差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する動作を行い得る構成であれば、適宜変更可能である。例えば、抑制部１７として、特許第５５４３４０２号の図１、図４に記載されているような構成、つまり信号線３Ｐ、３Ｎ間に複数のスイッチング素子を直列接続した構成を採用してもよい。あるいは、抑制部１７として、信号線３Ｐ、３Ｎ間にスイッチング素子および抵抗素子を直列接続した構成を採用してもよい。抑制部１７の基本構成を変更する場合には、その変更に合わせて、イネーブル信号Ｅに基づいて動作状態の切り替えを行うための構成も変更すればよい。
通信プロトコルはＣＡＮに限ることなく、一対の通信線を介して差動信号を伝送する通信プロトコルであれば適用が可能である。

２…ノード、３Ｐ、３Ｎ…信号線、７、５１…通信回路、８、６１…リンギング抑制回路、９…バッテリ、１０…電源スイッチ、１７…抑制部、１８、６２…動作制御部。

Claims (9)

1. 一対の通信線（３Ｐ、３Ｎ）を介して差動信号を伝送することで他のノード（２）との通信を行う通信回路（７、５１）を備えたノード（２）に設けられたリンギング抑制回路（８、６１）であって、
   前記差動信号の伝送に伴い発生するリンギングを抑制する抑制部（１７）と、
   前記通信の有無を判断し、前記通信が有ると判断すると前記抑制部を通常の動作を実行可能な通常動作状態に移行させるとともに、前記通信が無いと判断すると前記抑制部を前記通常動作状態よりも消費電流が少ない低消費電流動作状態に移行させる動作制御部（１８、６２）と、
   を備え、
   前記抑制部および前記動作制御部は、直流電源（９）から常時電源が供給されるようになっており、
   前記通信回路は、前記直流電源から電源スイッチ（１０）を介した経路により電源が供給されるようになっているリンギング抑制回路。
2. 前記直流電源は、車両に搭載されたバッテリ（９）であり、
   前記電源スイッチは、前記車両のイグニッションスイッチに連動してオンオフされるものである請求項１に記載のリンギング抑制回路。
3. 前記動作制御部は、前記通信が無いと判断すると、所定時間経過後に前記抑制部を前記低消費電流動作状態に移行させる請求項１または２に記載のリンギング抑制回路。
4. 前記動作制御部は、前記通信の有無を検出するコンパレータ（３５）を備え、
   前記通信回路は、前記コンパレータにより前記通信が有ることが検出されると、起動するように構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載のリンギング抑制回路。
5. 前記通信回路は、ＣＡＮプロトコルに従った通信を行うものであり、
   前記動作制御部（１８）は、前記差動信号の信号レベルがレセッシブを表すレベルからドミナントを表すレベルに変化したことを検出すると前記通信が開始されたと判断し、その後、前記通信線のレベルがドミナントを表すレベルである場合には前記通信が継続していると判断する請求項１から４のいずれか一項に記載のリンギング抑制回路。
6. 前記通信回路は、ＣＡＮプロトコルに従った通信を行うものであり、
   前記動作制御部（６２）は、前記通信線の信号レベルが変化したことを検出すると前記通信が開始されたと判断し、その後、前記通信線の信号レベルが変化したことを検出すると前記通信が継続していると判断する請求項１から４のいずれか一項に記載のリンギング抑制回路。
7. 前記通信線を介して通信を行う複数のノードのうちの一部に設けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載のリンギング抑制回路。
8. 前記複数のノードのうち、終端されていないノードに設けられる請求項７に記載のリンギング抑制回路。
9. 前記複数のノードのうち、他のノードに比べリンギング抑制の効果が高いノードに設けられる請求項７に記載のリンギング抑制回路。

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