JP5561034B2 - 通信装置、およびウェイクアップコマンド記録方法 - Google Patents

通信装置、およびウェイクアップコマンド記録方法 Download PDF

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Description

本発明は、ウェイクアップコマンドを受けるとスリープモードから通常モードに復帰する通信装置、およびウェイクアップコマンド記録方法に関する。
共通の通信線に接続された複数の通信ノードがデータを送受信するよう構成された通信システムにおいて通信ノードとしての機能を有する通信装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−123344号公報
ところで、近年では、上記のような通信装置における消費電力を削減するために、不要なときには通信装置の状態を通常モードよりも消費電力が少ないスリープモードにしておき、ウェイクアップコマンドを受けるとスリープモードから通常モードに復帰する技術が開発されつつある。
このような技術では、ウェイクアップコマンドを通信装置に登録する際に、工場出荷時に書き込んでおく手法、通信装置が有する専用の端子から信号を入力する手法、通信装置の起動時に記録させる手法、等を採用することが考えられる。しかしながらこれらの手法では、ウェイクアップコマンドの書き換え不能であったり、専用の端子が必要だったり、起動時間が長くなったりする等の不具合があると予想される。
そこでこのような問題点を鑑み、ウェイクアップコマンドを受けるとスリープモードから通常モードに復帰する通信装置において、ウェイクアップコマンドを記録するための専用端子を配置することなく、不具合を防止できる機能性に優れた通信装置を提供することを本発明の目的とする。
かかる目的を達成するために成された通信装置において状態遷移手段は、入力される指令に応じて、自身の状態を、通常の処理を行う通常モード、通常モードよりも消費電力が少ないスリープモード、並びに通常モードおよびスリープモードとは異なる記録モード、を含む各モード間で遷移させる。そして、ウェイクアップ手段は、自身の状態がスリープモードのときに、通信線を介してウェイクアップコマンドを受けると、状態遷移手段に自身の状態をスリープモードから通常モードに遷移させ、コマンド記録手段は、自身の状態が記録モードのときに、入力される信号を、ウェイクアップコマンドとして記録する(請求項1)。
このような通信装置によれば、記録モードのときに外部入力される信号をウェイクアップコマンドとして記録するので、通常モードやスリープモードのときに他の機能として利用される端子を記録モードのときにはウェイクアップコマンドの入力用に利用して、ウェイクアップコマンドを新規に記録、および書き換えすることができる。よって、ウェイクアップコマンドを記録するための専用端子を配置することなく、ウェイクアップコマンドを記録することができる、機能性に優れた通信装置とすることができる。
ところで、上記通信装置においては、通常モードの際に、受信端子に対して入力された信号に対応する信号を通信線に接続された通信端子を介して送信する通信送信手段を備え、コマンド記録手段は、記録モードの際に、受信端子に入力された信号をウェイクアップコマンドとして記録してもよい(請求項)。
このような通信装置によれば、記録モードの際に受信端子を利用してウェイクアップコマンドを入力することができる。即ち、受信端子を、通信端子を介して送信する信号の入力用とウェイクアップコマンドの入力用とに兼用することができる。
また、上記通信装置においては、記録モードのときに受信端子を介して受信した信号が伝送される伝送経路をコマンド記録手段側に切り替え、通常モードのときに伝送経路を通信送信手段側に切り替える切替手段を備えていてもよい(請求項)。
このような通信装置によれば、受信端子に入力された信号をコマンド記録手段側に伝送するか通信送信手段側に伝送するかを切替手段により物理的に切り替えることができる
らに、上記通信装置において状態遷移手段は、モード切替用端子から入力される信号レベルに応じて各モード間でモードを遷移させてもよい(請求項)。
このような通信装置によれば、モード切替用端子からの入力によりモードを遷移させるので、モードの遷移を容易に行うことができる。
また、上記通信装置において状態遷移手段は、モード切替用端子から入力される信号レベルと、タイマによる計測時間との組み合わせに応じて各モード間でモードを遷移させてもよい(請求項)。
このような通信装置によれば、モードを遷移させるために必要となる端子の数を少なくすることができる。
次に、上記通信装置の構成は、方法の発明として実現してもよい。即ち、状態遷移手段とウェイクアップ手段とを備えた通信装置において、自身の状態が記録モードのときに、受信端子に入力される信号を、ウェイクアップコマンドとして記録するコマンド記録工程と、記録モードのときに受信端子を介して受信した信号が伝送される伝送経路をコマンド記録用の経路側に切り替え、通常モードのときに伝送経路を通信送信手段側に切り替える切替工程と、を実施する(請求項)。
このようなウェイクアップコマンド記録方法によれば、少なくとも請求項1に記載の通信装置と同様の効果を享受することができる。
本発明が適用されたECUの概略構成を示すブロック図である。 トランシーバ10の概略構成を示すブロック図である。 トランシーバ10の状態遷移図(a)、および記録処理を示すフローチャート(b)である。 ウェイクアップ処理を示すフローチャートである。
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
図1はECU(電子制御装置)として構成された通信装置1の概略構成を示すブロック図である。通信装置1は、例えば乗用車等の車両に搭載されており、図1に示すように、通信バス5(通信線)に接続されて構成されている。
通信装置1のハードウェア構成は、ISO11898−1において規格化されたCANとしての通信を実施可能な周知の構成とされている。詳細には、通信装置1は、マイコン40とトランシーバ10(通信装置)とを備えて構成されている。マイコン40は、図示しないCPU、RAM、ROM、およびコントローラ45等を備えた周知のマイクロコントローラとして構成されている。
通信装置1のCPUは、ROM等のメモリに格納された通信ソフトウェアを実行することによりコントローラ45やトランシーバ10を制御するとともに、車両制御ソフトウェアを実行することにより車両各部の装置を制御する。
通信装置1は、トランシーバ10を使用して通信バス5を介して他のECUに対してデータを送受信する。この際の通信プロトコルとしては、CANと同様のプロトコルを利用する。
なお、通信装置1が複数の通信チャネルを備える場合、通信チャネル毎にコントローラ45およびトランシーバ10が設置される。また、通信装置1は、通信バス5を介して他のECUとデータを送受信することにより他のECUと連携して車両制御を実施してもよいし、通信バス5を介さず各種センサの検出信号を直接入力し独立して車両制御を実施してもよい。
ここで、通信バス5は、2本のバス線5a,5bにより構成され、トランシーバ10は、差動伝送方式にて通信を実施する。差動伝送方式とは、位相を反転させた電位を各バスに与え、その差動電圧にてビットを判別する通信方式である。
なお、差動伝送方式では、2本のバス線5a,5bの電位差が閾値以上であるか否かによって信号レベルを検出する構成を採用すればよい。また、通信バス5には、周知の抵抗器7やコモンモードノイズ除去用のコモンモードチョークコイル8等が配置されている。
次にトランシーバ10について図2を用いて説明する。図2はトランシーバ10の概略構成を示すブロック図である。トランシーバ10は、図2に示すように、制御部11(状態遷移手段)と、セレクタ12(切替手段)と、ドライバ13(通信送信手段)と、フィルタ・デコーダ14と、低電力レシーバ15と、通常レシーバ16とを備えている。
また、トランシーバ10には、電源端子31、グランド端子32、CANH端子33(通信端子)、CANL端子34(通信端子)、TxD端子35(受信端子)、RxD端子36、STB端子37(モード切替用端子)、および空き端子38の8つの端子を備えている。なお、CANH端子33およびCANL端子34は、通信バス5(2本のバス線5a,5bのそれぞれ)に接続された通信端子である。
セレクタ12は、TxD端子35を介して受信した信号が伝送される伝送経路を制御部11側またはドライバ13側に物理的に切り替える分岐部として構成されている。セレクタ12は、制御部11からの指令に応じて伝送経路を切り替える。
ドライバ13は、コントローラ45が送信する送信信号を入力し、この送信信号を通信バス5のバス用のバス信号に変換して送信用に設けられたCANH端子33,CANL端子34から通信バス5に送信する。
低電力レシーバ15および通常レシーバ16は、CANH端子33,CANL端子34から入力される信号を読み取る。通常レシーバ16は、CANフレームをビット単位で識別できる程度の応答性必要とされるが、低電力レシーバ15は、通常レシーバ16に対して応答性・反応性がやや劣っている。なお、これらのレシーバ15,16は、同等の機能を有していてもよい。
フィルタ・デコーダ14は、TxD端子35経由で入力された信号、および低電力レシーバ15経由で入力された信号を、制御部11が読み取り可能な形式に変換する機能を有する。この際、入力される信号の応答性や入力経路等に拘わらず、同じ信号が入力されれば同じ信号が制御部11に出力されるよう設定されている。
制御部11は、後述するウェイクアップ処理、記録処理等の各種処理を実行する機能を有する制御回路として構成されている。なお、制御部11は、CPU,ROM,RAM等を備えたマイコンとして構成されていてもよい。
コントローラ45は、メッセージボックス(図示省略)とレジスタ(図示省略)とを有している。メッセージボックスは、例えば送信用のメッセージボックスと受信用のメッセージボックスとからなり、コントローラ45のレジスタとマイコン40のCPUとの間でデータの受け渡しを行う。
また、レジスタは、メッセージボックスから受け取った送信データの格納用、あるいはトランシーバ10が受信した受信データの格納用に使用されるレジスタである。
コントローラ45は、プログラムを格納する記録装置やプログラムを実行する演算装置等を備えており、送信用のメッセージボックス(送出バッファ)を介してマイコン40のCPUから送信データを複数のレジスタに順次格納し、レジスタに格納された送信データをフレーム化してトランシーバ10に出力する送信制御と、トランシーバ10を介して通信バス5からフレームを受信してメッセージ等を抽出して複数のレジスタに順次格納し、受信用のメッセージボックスからマイコン40のCPUに出力する受信制御と、通信バス5上で送信フレームが衝突したときのバス権の調停制御などを実施する。
マイコン40のCPUは、データ送信時に、通信ソフトウェアを利用して、送信するメッセージの内容からそのメッセージに対応する特定情報(IDコード)を特定し、これらメッセージおよび特定情報を送信用のメッセージボックスに出力する。また、マイコン40のCPUは、コントローラ45から、割込やフラグの表示等によりフレームを受信した旨の通知を受けた場合、受信用のメッセージボックスを読み出す。
また、マイコン40のCPUは、トランシーバ10が後述する記録モードに遷移した際に、必要に応じて記録して設定すべきウェイクアップコマンドをコントローラ45に出力させる。
[本実施形態による作動]
トランシーバ10の制御部11は、図3(a)に示すように、トランシーバ10の状態を通常モード、スリープモード、および記録モードの間で遷移させる機能も有する。詳細に述べると、制御部11は、STB端子37から入力される信号のレベルがローレベルであれば、トランシーバ10の状態を、通常のデータの送受信を行う通常モードに設定する。
このとき、制御部11は、セレクタ12に対して、TxD端子35を介して受信した信号が伝送される伝送経路をドライバ13側に切り替えるよう指示する。したがって、トランシーバ10は、コントローラ45が送信する送信信号を、TxD端子35を介して受信し、この送信信号をドライバ13によって通信バス5のバス用のバス信号に変換してCANH端子33,CANL端子34から通信バス5に送信することになる。
また、通常モードのとき、通常レシーバ16が通信バス5からCANH端子33,CANL端子34に入力されたバス信号を受信し、制御部11はこのバス信号をコントローラ45が扱える受信信号に変換してRxD端子36からコントローラ45に対して出力する。
なお、通常モードのときには、フィルタ・デコーダ14および低電力レシーバ15から受信した信号については処理しない。また、通常モードのときには、マイコン40はデータを送信する状態である作動状態となる。また、通常モードのときには、後述するウェイクアップ処理、記録処理等の通常モード以外のときに実施される処理については実施されない。
次に、マイコン40が、データ(フレーム)を送信しない非作動状態(省エネ状態)となると、マイコン40はトランシーバ10のSTB端子37に入力される信号のレベルをローレベルからハイレベルに変更する。すると、トランシーバ10の制御部11はトランシーバ10の状態を、ウェイクアップコマンドを記録して設定する記録モードに遷移させる。
このとき、制御部11は、セレクタ12に対して、TxD端子35を介して受信した信号が伝送される伝送経路をフィルタ・デコーダ14側に切り替えるよう指示する。したがって、トランシーバ10は、コントローラ45が送信する信号を、TxD端子35を介して受信し、この信号を制御部11が記録することができるようになる。
なお、制御部11は、記録モードのときに、各レシーバ15,16からの信号については処理をしない。またこのとき、RxD端子36から出力される信号のレベルがハイレベルになるよう設定する。なお、記録モードのときに、ウェイクアップコマンドを受信することを想定する場合には、フィルタ・デコーダ14を内部的に分離しておき、制御部11は、記録処理とは並列する処理で、低電力レシーバ15からの信号をフィルタ・デコーダ14から受信し、この信号を処理できるようにしておけばよい。
ここで、制御部11が、自身の状態が記録モードのときに、入力される信号を、ウェイクアップコマンドとして記録して設定する処理について説明する。図4は、制御部11が実行する記録処理(コマンド記録手段、ウェイクアップコマンド記録方法)を示すフローチャートである。
記録処理は、自身の状態が記録モードのときに繰り返し実行される処理であって、図3(b)に示すように、まず、フィルタ・デコーダ14を介して受信したフレームを読み出す(S110)。そして、このフレームをウェイクアップコマンドとして記録し(S120)、記録処理を終了する。このようにウェイクアップコマンドが記録されると、ウェイクアップ処理の際に照合を行うウェイクアップコマンドとして設定される。
ここで、制御部11は、記録モードに遷移してからの時間を計測し、この時間tが予め設定された移行時間(tsleep)を超えると、自身をスリープモードに遷移させる。なお、移行時間は、トランシーバ毎に設定された固定値である。ただし、この移行時間は、任意に設定することができるようにしてもよい。また、この移行時間はウェイクアップコマンドを受信するために必要な時間(想定される最大長のCANフレームを受信する際に要する時間)以上の時間に設定される。
また、移行時間内にフレームの受信を開始した場合には、このフレームの受信を終了するまでは記録モードを維持し、このフレームの受信を終了してから一定時間後に自身をスリープモードに遷移させてもよい。
制御部11は、スリープモードのときに、セレクタ12に対して、TxD端子35を介して受信した信号が伝送される伝送経路を遮断するよう指示する。つまり、TxD端子35を介して受信した信号は、ドライバ13側にもフィルタ・デコーダ14側にも伝送されない。
なお、制御部11は、スリープモードのときに、フィルタ・デコーダ14および低電力レシーバ15を介して受信した信号のみを処理し、通常レシーバ16を介して受信した信号については処理しない。
ここで、制御部11は、自身の状態がスリープモードのときに、通信バス5を介してウェイクアップコマンドを受けると、制御部11に自身の状態をスリープモードから通常モードに遷移させる処理を実施する。なお図4は、制御部11が実行するウェイクアップ処理(ウェイクアップ手段)を示すフローチャートである。
ウェイクアップ処理は、自身の状態がスリープモードであるときに繰り返し実行される処理であって、図4に示すように、まず、低電力レシーバ15、フィルタ・デコーダ14を介して受信したフレームを読み出し(S210)、受信したフレームが記録処理にて記録(設定)されたウェイクアップコマンドと一致するか否かを判定する(S220)。受信したフレームがウェイクアップコマンドと一致していれば(S220:YES)、ウェイクアップフラグをセットし(S230)、ウェイクアップ処理を終了する。
また、受信したフレームがウェイクアップコマンドと一致していなければ(S220:NO)、直ちにウェイクアップ処理を終了する。
ウェイクアップ処理にてウェイクアップフラグがセットされると、トランシーバ10の制御部11は、RxD端子36から出力される信号をローレベルに設定する。すると、非作動状態のマイコン40が起動し、作動状態となり、STB端子37に入力される信号をハイレベルからローレベルに設定する。この作動によって、トランシーバ10の制御部11の状態は、スリープモードから通常モードに遷移することになる。
[本実施形態による効果]
以上のように詳述した通信装置1のトランシーバ10において、制御部11は、入力される指令に応じて、自身の状態を、通常の処理を行う通常モード、通常モードよりも消費電力が少ないスリープモード、並びに通常モードおよびスリープモードとは異なる記録モード、を含む各モード間で遷移させる。そして、制御部11は、自身の状態がスリープモードのときに、通信バス5を介してウェイクアップコマンドを受けると、制御部11に自身の状態をスリープモードから通常モードに遷移させ、自身の状態が記録モードのときに、入力される信号を、ウェイクアップコマンドとして記録し、設定する。
このようなトランシーバ10によれば、記録モードのときに外部入力される信号をウェイクアップコマンドとして記録するので、通常モードやスリープモードのときに他の機能として利用される端子を記録モードのときにはウェイクアップコマンドの入力用に利用して、ウェイクアップコマンドを新規に記録、および書き換えすることができる。よって、ウェイクアップコマンドを記録するための専用端子を配置することなく、機能性に優れたトランシーバ10とすることができる。
また、上記トランシーバ10においては、通常モードの際に、TxD端子35に対して入力された信号に対応する信号を通信バス5に接続されたCANH端子33,CANL端子34を介して送信するドライバ13を備え、制御部11は、記録モードの際に、TxD端子35に入力された信号をウェイクアップコマンドとして記録する。
このようなトランシーバ10によれば、記録モードの際にTxD端子35を利用してウェイクアップコマンドを入力することができる。即ち、TxD端子35を、CANH端子33,CANL端子34を介して送信する信号の入力用とウェイクアップコマンドの入力用とに兼用することができる。
また、上記トランシーバ10においては、記録モードのときにTxD端子35を介して受信した信号が伝送される伝送経路を制御部11側に切り替え、通常モードのときに伝送経路をドライバ13側に切り替えるセレクタ12を備えている。
このようなトランシーバ10によれば、TxD端子35に入力された信号を制御部11側に伝送するかドライバ13側に伝送するかをセレクタ12により物理的に切り替えることができる。
また、上記トランシーバ10において制御部11は、STB端子37から入力される信号レベルと、タイマによる計測時間との組み合わせに応じて各モード間でモードを遷移させる。
このようなトランシーバ10によれば、モードを遷移させるために必要となる端子の数を少なくすることができる。
[その他の実施形態]
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、上記実施形態においては、TxD端子35から入力される信号(フレーム)をウェイクアップコマンドとして記録したが、通信バス5に接続されたCANH端子33,CANL端子34を介して入力される信号を、ウェイクアップコマンドとして記録してもよい。この場合には、低電力レシーバ15または通常レシーバ16によって受信された信号をウェイクアップコマンドとして記録すればよい。
このようなトランシーバ10によれば、通信バス5が接続されるCANH端子33,CANL端子34をモードによって使い分けて利用し、ウェイクアップコマンドを入力させることができる。
さらに、上記実施形態において、トランシーバ10の制御部11は、STB端子37から入力される信号レベルと、タイマによる計測時間との組み合わせに応じて各モード間でモードを遷移させたが、空き端子38(モード切替用端子)を制御部11に接続しておき、STB端子37および空き端子38から入力される信号レベルの組み合わせに応じて各モード間でモードを遷移させてもよい。なお、空き端子38への信号入力は、マイコン40等が実施すればよい。
このようなトランシーバ10によれば、STB端子37,空き端子38からの入力によりモードを遷移させるので、モードの遷移を容易に行うことができる。また、上記実施形態では使用していなかった空き端子38を有効に利用することができる。
また上記実施形態では、記録モードのときに受信したフレームをそのままウェイクアップコマンドとして記録したが、インバータ等を用いて位相を反転させたコマンドを記憶し、スリープモードのときに反転させたコマンドと受信フレームとをXOR回路等で比較するようにしてもよい。
1…通信装置、5…通信バス、7…抵抗器、8…コモンモードチョークコイル、10…トランシーバ、11…制御部、12…セレクタ、13…ドライバ、14…フィルタ&デコーダ、15…低電力レシーバ、16…通常レシーバ、31…電源端子、32…グランド端子、33…CANH端子、34…CANL端子、35…TxD端子、36…RxD端子、37…STB端子、38…空き端子、40…マイコン、45…コントローラ。

Claims (4)

  1. 共通の通信線に接続された複数の通信ノードがデータを送受信するよう構成された通信システムにおいて前記通信ノードとしての機能を有する通信装置であって、
    入力される指令に応じて、自身の状態を、通常の処理を行う通常モード、前記通常モードよりも消費電力が少ないスリープモード、並びに前記通常モードおよび前記スリープモードとは異なる記録モード、を含む各モード間で遷移させる状態遷移手段と、
    自身の状態が前記スリープモードのときに、前記通信線を介してウェイクアップコマンドを受けると、前記状態遷移手段に自身の状態を前記スリープモードから前記通常モードに遷移させるウェイクアップ手段と、
    前記通常モードの際に、受信端子に対して入力された信号に対応する信号を前記通信線に接続された通信端子を介して送信する通信送信手段と、
    自身の状態が前記記録モードのときに、前記受信端子に入力される信号を、前記ウェイクアップコマンドとして記録するコマンド記録手段と、
    前記記録モードのときに前記受信端子を介して受信した信号が伝送される伝送経路を前記コマンド記録手段側に切り替え、前記通常モードのときに前記伝送経路を前記通信送信手段側に切り替える切替手段と、
    を備えたことを特徴とする通信装置。
  2. 請求項1に記載の通信装置において、
    前記状態遷移手段は、モード切替用端子から入力される信号レベルに応じて前記各モード間でモードを遷移させること
    を特徴とする通信装置。
  3. 請求項に記載の通信装置において、
    前記状態遷移手段は、前記モード切替用端子から入力される信号レベルと、タイマによる計測時間との組み合わせに応じて前記各モード間でモードを遷移させること
    を特徴とする通信装置。
  4. 共通の通信線に接続された複数の通信ノードがデータを送受信するよう構成された通信システムにおいて前記通信ノードとしての機能を有し、
    入力される指令に応じて、自身の状態を、通常の処理を行う通常モード、前記通常モードよりも消費電力が少ないスリープモード、並びに前記通常モードおよび前記スリープモードとは異なる記録モード、を含む各モード間で遷移させる状態遷移手段と、
    自身の状態が前記スリープモードのときに、前記通信線を介してウェイクアップコマンドを受けると、前記状態遷移手段に自身の状態を前記スリープモードから前記通常モードに遷移させるウェイクアップ手段と、
    前記通常モードの際に、受信端子に対して入力された信号に対応する信号を前記通信線に接続された通信端子を介して送信する通信送信手段と、
    を備えた通信装置が実施するウェイクアップコマンド記録方法であって、
    自身の状態が前記記録モードのときに、受信端子に入力される信号を、前記ウェイクアップコマンドとして記録するコマンド記録工程
    前記記録モードのときに前記受信端子を介して受信した信号が伝送される伝送経路をコマンド記録用の経路側に切り替え、前記通常モードのときに前記伝送経路を前記通信送信手段側に切り替える切替工程と、
    実施することを特徴とするウェイクアップコマンド記録方法。
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