JP5565161B2 - ノード - Google Patents

Description

本発明は、 一対のバスで構成された通信路を有し差動信号を用いて通信を行う通信システムを構成するノードに関する。

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

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

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

特開２００８−１３１５１４号公報

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

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

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

本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な構成にて、スリープモードのノードを起動することなく通常モードのノード間の通信を可能とし、スリープモードのノードを必要に応じて速やかに起動可能なノードを提供することを目的とする。

本発明のノードは、一対のバスで構成された通信路を有し、該通信路に接続されたノード間の通信に差動信号を用いる通信システムにおいて使用されるものであり、通信路を介した通信を実行可能な動作モードである通常モードの時に、通信を停止して低消費電力状態にするスリープモードへの移行要求が発生すると、動作モードが通常モードからスリープモードに移行し、動作モードがスリープモードの時に、通信路に、通信に用いる極性である通常極性とは逆極性の差動信号が送出されると、動作モードがスリープモードから通常モードに復帰する。

また、本発明のノードは、通信路を介して通常極性の差動信号を送受信する第１トランシーバと、通信路を介して前記通常極性とは逆極性の差動信号を送受信する第２トランシーバと、動作モードがスリープモードの時に、第１トランシーバの機能を無効化する無効化手段とを備え、差動信号を入出力するために設けられた第２トランシーバの入出力端子は、該第２トランシーバが送信する差動信号が、通信路上で通常極性の差動信号と衝突した場合に、通常極性の差動信号を優位にするための抵抗器を介して通信路に接続されている。

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

このように構成された本発明のノードでは、動作モードが通常モードの時には、第１トランシーバを用いて他ノードとの通信を行う。また、スリープモードにある他ノードを起動する必要がある場合は、第２トランシーバを用いて信号（起動信号）を送信する。

一方、動作モードがスリープモードの時は、無効化手段によって第１トランシーバの機能が無効化されるため、通常モードにある他のノード同士の通信を受信してしまうことがなく、第２トランシーバが起動信号を受信することによって通常モードに復帰する。

従って、本発明のノード用いて構成した通信システムでは、スリープモードにあるノードをスリープモードに保持したまま、通常モードにあるノード間で通信を行うことができる。

また、スリープモードにあるノードを起動する際には、第２トランシーバを用いて通信路に信号を送出するだけでよいため、速やかな起動を実現することができる。
しかも、第１トランシーバが送出する信号と第２トランシーバが送出する信号とが衝突した場合には、第１トランシーバの送出信号が優位となるため、通常モードのノード同士の通信を邪魔することなく、任意のタイミングで起動信号を送信すること、ひいてはスリープモードのノードを起動させることができる。

なお、第１トランシーバと第２トランシーバとは、それぞれ専用に構成されたものを用いてもよいが、請求項２に示すように、同一構成のものを使用し、差動信号を入出力するために各トランシーバに設けられた入出力端子と通信路を構成する一対のバスとの接続関係を、第１トランシーバと第２トランシーバとで異ならせることで、送受信する差動信号の極性を反転させてもよい。

また、第１トランシーバおよび第２トランシーバは、通信路を構成する一対のバスに非対称な波形を有する信号を送信してもよいが、対称な波形を有する信号を送信することが望ましい。

具体的には、例えば、請求項３に示すように、一対のバスのうち、一方には、予め設定された基準電圧と、該基準電圧よりも高い電圧とからなる２値信号を送出し、他方には、基準電圧と、該基準電圧よりも低い電圧とからなる２値信号を送出し、これら二つの２値信号が基準電圧に対して対称な波形を有するように構成すればよい。

次に、本発明のノードは、請求項４に記載のように、予め設定された起動条件が成立すると、第２トランシーバを介して信号を送信することにより、動作モードがスリープモードである他ノードを起動する他ノード起動手段を備えていてもよい。

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

また、本発明のノードは、請求項５に記載のように、動作モードがスリープモードの時に、第２トランシーバが予め定められた信号を受信すると、動作モードを通常モードに復帰させる復帰手段を備えていてもよい。

このように構成された本発明のノードでは、通信システムを構成する際に、通常モードおよびスリープモードへの遷移が可能なノードとして好適に用いることができる。
また、本発明のノードは、請求項６に記載のように、通信路上で極性の異なる差動信号が衝突することによって第２トランシーバの受信信号に生じる欠落部分を補完して、受信信号を整形する整形回路を備えていてもよい。

このように構成された本発明のノードによれば、第２トランシーバの受信信号を起動信号としてだけでなくノード間の通信にも使用することが可能なため、第１トランシーバを使用した通信と並行して、第２トランシーバを使用した通信を実現すること、即ち、多重通信を実現することができる。

但し、この場合、整形回路での処理の精度を確保するためには、第１トランシーバを使用した通信において、基準電圧とは異なるレベルが連続した送出される最大ビット数をＮ、１ビット幅をＷとして、第２トランシーバを使用した通信においては、Ｎ×Ｗの３倍以上のビット幅（望ましくは１０倍以上）を有する信号を用いることが望ましい。

また、この場合、起動信号は、第２トランシーバを使用した通信に用いる信号と明確に区別することができるように、通信には使用しない固有のパターンを用いるように構成する必要がある。

通信システムの全体構成を示すブロック図。 第１実施形態における電子制御ユニットの構成を示すブロック図。 通信システムの各部における波形を示す波形図。 他の電子制御ユニットを起動する際に実行する他ノード起動処理の内容を示すフローチャート。 スリープモードに遷移する際に実行するスリープ処理、および通常モードに遷移する際に実行するウェイクアップ処理の内容を示すフローチャート。 第２実施形態における電子制御ユニットの構成を示すブロック図。 整形回路の詳細な構成を示す回路図。 整形回路の動作を示すタイミング図。

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

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

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

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

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

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

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

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

図２に示すように、ＥＣＵ１０は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のＥＣＵと通信を行うための処理を実行するマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）１１と、通信路ＬＮに接続されて、マイコン１１から与えられるデータ（送信フレーム）を通信路ＬＮに出力すると共に、通信路ＬＮ上のデータ（受信フレーム）をマイコン１１に入力する一対のトランシーバ１２，１３とを備えている。

なお、一方のトランシーバ（以下「第１トランシーバ」という）１２の入出力端子Ｔ１，Ｔ２は、通信路ＬＮを構成する一対のバスＬＮ１，ＬＮ２に、それぞれ直接接続され、他方のトランシーバ（以下「第２トランシーバ」という）１３の入出力端子Ｔ１，Ｔ２は、抵抗器１４，１４を介して、バスＬＮ１，ＬＮ２に接続されている。

具体的には、第１トランシーバ１２の入出力端子Ｔ１および第２トランシーバ１３の入出力端子Ｔ２がバスＬＮ１に接続され、第１トランシーバ１２の入出力端子Ｔ２および第２トランシーバ１３の入出力端子Ｔ１がバスＬＮ２に接続されている。

つまり、第１トランシーバ１２と第２トランシーバ１３とは、通信路ＬＮに対する接続が互いに反転した状態になっており、各トランシーバ１２，１３にて送受信可能な差動信号が通信路ＬＮ上では互いに逆極性となる。

＜トランシーバ＞
第１トランシーバ１２は、送信端子ＴＸから入力された送信信号を差動信号に変換して入出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力すると共に、入出力端子Ｔ１，Ｔ２から入力された差動信号を受信信号に変換して受信端子ＲＸから出力する信号変換機能や、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力される差動信号においてリセッシブが一定期間以上継続した後に、ドミナントを検出すると、マイコン１１に対してフレーム検出信号ＦＲ１を出力するフレーム検出機能を有する。

更に、第１トランシーバ１２は、マイコン１１からのスタンバイ信号ＳＴ１に従い、スタンバイ信号ＳＴ１が非アクティブレベルである場合に有効に機能し、スタンバイ信号ＳＴ１がアクティブレベルである場合に機能を停止するスリープ機能を有する。

このうち、信号変換機能等について、図３に示す通信システム１の各部の波形を参照して説明する。まず、第１トランシーバ１２は、送信端子ＴＸへの入力（送信信号）が「１」の時には、入出力端子Ｔ１，Ｔ２の電圧ＶｏＴ１，ＶｏＴ２をいずれも基準電圧ＶＭ（例えば、２．５Ｖ）にし、送信端子ＴＸへの入力が「０」の時には、入出力端子Ｔ１の電圧ＶＴ１を基準電圧ＶＭより高電圧に設定されたハイレベルＶＨ（例えば３．５Ｖ）にすると共に、入出力端子Ｔ２の電圧ＶＴ２を基準電圧ＶＭより低電圧に設定されたローレベルＶＬ（例えば１．５Ｖ）にする。

これにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力される差動信号の電圧レベルΔＶｏ（＝ＶｏＴ１−ＶｏＴ２）は、入出力端子Ｔ２の電位を基準とすると、送信端子ＴＸへの入力が「１」の時はΔＶｏ＝０［Ｖ］（リセッシブ）、送信端子ＴＸへの入力が「０」の時はΔＶｏ＝２［Ｖ］（ドミナント）となる。

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

なお、第１トランシーバ１２が有するこれらの機能は、ＣＡＮトランシーバにおいて周知のものである。
第２トランシーバ１３は、第１トランシーバ１２と同様に構成されている。但し、マイコン１１に対して出力するフレーム検出信号をＦＲ２、マイコン１１からのスタンバイ信号をＳＴ２で表すものとする。

また、第２トランシーバ１３が送信する信号は、第１トランシーバ１２が送信する信号より、ビット幅が大きく設定されている。具体的には、第２トランシーバ１３が送信する信号のビット幅は、第１トランシーバ１２からの送信フレームについて規定されたドミナントが連続する最大長より長くなるように設定されている。

第２トランシーバ１３は、入出力端子Ｔ１，Ｔ２に入力された差動信号（第１トランシーバ１２とは逆極性）の電圧レベルΔＶin（＝ＶＬＮ２ −ＶＬＮ１ ）が閾値ＴＨ以上である時には、受信端子ＲＸを「０」にし、入力された差動信号の電圧レベルΔＶinが閾値ＴＨ未満である時には、受信端子ＲＸを「１」にする。

更に、第２トランシーバ１３は、抵抗器１４，１４を介してバスＬＮ１，ＬＮ２に接続されていることにより、入出力端子Ｔ１，Ｔ２からの出力電圧ＶｏＴ１，ＶｏＴ２がそのままバスＬＮ１，ＬＮ２に印加されるわけではなく、抵抗器１４，１４の抵抗値と、通信路ＬＮの終端抵抗Ｒとで分圧された信号レベルが印加されることになる。本実施形態では、基準電圧ＶＭに対する振幅が、入出力端子Ｔ１，Ｔ２での大きさ（ＶＨ−ＶＭ，ＶＭ−ＶＬ）の１／３程度となるように設定されている。

また、抵抗器１４，１４が存在することにより、通信路ＬＮ上で第１トランシーバ１２からのドミナントの出力と、第２トランシーバ１３からのドミナントの出力とが衝突した場合、通信路ＬＮに直結されている第１トランシーバ１２からのドミナントの出力が優位となる。

従って、第１トランシーバ１２の受信端子ＲＸから出力される受信信号は、ドミナントが衝突しても正しく復元され、一方、第２トランシーバ１３の受信端子ＲＸから出力される受信信号は、ドミナントが衝突した部分が欠落したものとなる。

＜マイコン＞
マイコン１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＩＯポート等からなるマイコンにおける周知の構成の他、ＣＡＮプロトコルに従って、フレームの送受信や、どのフレームを優先的に処理するかを決定する調停制御や、通信エラー処理等を実行する通信コントローラ１１１を備えている。

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

なお、クロック回路が動作している時の動作モードが通常モード、クロック回路が動作を停止している時の動作モードがスリープモードとなる。
また、マイコン１１は、スリープモードの時に、第２トランシーバ１３からのフレーム検出信号ＦＲ２の入力があると、クロック回路が起動してＣＰＵが動作を開始して、通常モードに遷移（ウェイクアップ）するように構成されている。

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

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

従って、本処理の起動時には、ＥＣＵ１０の動作モードは通常モードとなっており、スタンバイ信号ＳＴ１が非アクティブ、スタンバイ信号ＳＴ２がアクティブに設定され、第１トランシーバ１２のみが通信可能な状態になっている。

本処理が起動すると、スタンバイ信号ＳＴ２をアクティブに設定することによって、第２トランシーバ１３を通信可能な状態にし（Ｓ１１０）、第２トランシーバ１３を使用して少なくとも１ビットのドミナントを含んだ起動信号を送信する（Ｓ１２０）。

その後、スタンバイ信号ＳＴ２を非アクティブに設定することによって、第２トランシーバ１３を停止させて（Ｓ１３０）、本処理を終了する。
＜スリープ処理／ウェイクアップ処理＞
次に、ＥＣＵ１０のマイコン１１が実行するスリープ処理およびウェイクアップ処理を図５に示すフローチャートに沿って説明する。

図５（ａ）は、ＥＣＵ１０の動作状態が通常モードからスリープモードに遷移する際に実行するスリープ処理の内容を示すフローチャートである。
このスリープ処理は、ＥＣＵ１０に割り当てられた車両制御を実行中（即ち、動作モードは通常モードの時）に、予め定められたスリープ条件が成立すると起動する。なお、通常モードの時には、スタンバイ信号ＳＴ１は非アクティブに、スタンバイ信号ＳＴ２は、上述した他ノード起動処理を実行する場合を除いてアクティブに設定されている。

本処理が起動すると、図５（ａ）に示すように、まず、スタンバイ信号ＳＴ１をアクティブに、スタンバイ信号ＳＴ２を非アクティブに切り替えることにより、第１トランシーバ１２を停止させ、第２トランシーバ１３を起動する（Ｓ２１０）。

これにより、ＥＣＵ１０の動作モードはスリープモードとなり、通信路ＬＮ上で通常極性とは逆極性を有する差動信号を、第２トランシーバ１３を介して受信できる状態となる。

その後、マイコン１１のクロック回路への電源供給を遮断し、マイコン１１自身を停止させることにより、ＥＣＵ１０をスリープモードに遷移させる（Ｓ２２０）。
次に、図５（ｂ）は、ＥＣＵ１０の動作状態がスリープモードから通常モードに遷移する際に実行するウェイクアップ処理の内容を示すフローチャートである。

このウェイクアップ処理は、通信路ＬＮ上に起動信号が送出されることにより、第２トランシーバ１３からのフレーム検出信号ＦＲ２がマイコン１１に入力される（全ＥＣＵ１０が該当）か、外部イベントが入力される（ＥＣＵ１０ａに限る）ことにより、クロック回路が起動されＣＰＵが動作を開始すると、ＣＰＵが実行する初期化処理の中で起動される。

本処理が起動すると、スタンバイ信号ＳＴ１を非アクティブ、スタンバイ信号ＳＴ２をアクティブに切り替えることにより、第１トランシーバ１２を起動し、第２トランシーバ１３を停止させて（Ｓ３１０）、本処理を終了する。

これにより、ＥＣＵ１０の動作モードは、通常モードとなり、通信路ＬＮ上で通常極性を有する差動信号を、第１トランシーバ１２を介して送受信できる状態となる。
＜動作＞
このように構成された、通信システム１において、通常モードのＥＣＵ１０は、起動している第１トランシーバ１２を介して相互間の通信を実行する。

一方、スリープモードのＥＣＵ１０は、起動している第２トランシーバ１３によって、起動信号が通信路ＬＮに送出されたか否かを監視する。
この時、第２トランシーバ１３は、差動信号を第１トランシーバ１２とは逆極性で認識するため、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信に使用される差動信号（第１トランシーバ１２が送受信）を受信しても、これをドミナントとして認識せず、即ち、フレーム検出信号ＦＲ２が発生しないため、スリープモードのＥＣＵ１０を通常モードに遷移させてしまうことがない。

起動条件が成立したＥＣＵ１０、又は外部イベントが入力されることでウェイクアップしたＥＣＵ１０ａは、第２トランシーバ１３を一時的に動作させ、通信路ＬＮ上での差動信号の極性が正常極性とは逆極性となる起動信号を送信する。なお、正常極性の差動信号と逆極性の差動信号とで、ドミナント同士が衝突した場合には、正常極性の差動信号が優位となる。つまり、起動信号によって、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信が影響を受けることがないようにされている。

通信路ＬＮに起動信号が送出されると、スリープモードのＥＣＵ１０では、これを検出した第２トランシーバ１３によってフレーム検出信号ＦＲ２が発生することにより、動作モードが通常モードに復帰する。

＜効果＞
以上説明したように、通信システム１では、各ＥＣＵ１０は、ＥＣＵ１０同士の通信に使用する第１トランシーバ１２の他に、その通信に使用する通常極性の差動信号とは、通信路ＬＮ上での極性が逆極性となる差動信号を送受信する第２トランシーバ１３を備えており、この第２トランシーバ１３を用いて動作モードをスリープモードから通常モードに遷移させる起動信号を送受信するようにされており、しかも、通常極性の差動信号と逆極性の差動信号とで、ドミナント同士が衝突した場合に、正常極性のドミナントが優位となるようにされている。

従って、通信システム１によれば、通常モードのＥＣＵ１０同士の通信に影響を与えることなく、任意のタイミングで、起動信号をＬＮ上に送出すること、ひいてはスリープモードのＥＣＵ１０を通信モードに復帰（ウェイクアップ）させることができる。

＜発明との対応＞
本実施形態において、Ｓ２１０が無効化手段、他ノード起動処理（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）が他ノード起動手段、スリープモードの時にフレーム検出信号ＦＲ２が入力されるとマイコン１１が実行するウェイクアップ処理（処理を起動する前に実行するクロック回路に電源供給を再開する制御も含む）が復帰手段に相当する。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
＜全体構成＞
図６は、本実施形態の通信システム２を構成するＥＣＵ２０の構成を示すブロック図である。

ＥＣＵ２０は、第２トランシーバ１３をウェイクアップのためだけに使用するのではなく、第２トランシーバ１３による通信を可能とし、第１トランシーバ１２と共に多重通信を実現するものである。

なお、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ１０とは、一部構成が異なるだけであるため、以下では、この構成が異なる部分について詳述する。
図６に示すように、ＥＣＵ２０は、マイコン２１、第１および第２トランシーバ１２，１３、抵抗器１４，１４に加えて、第１トランシーバ１２の受信端子ＲＸから出力される受信信号ＲＤ１および第２トランシーバ１３の受信端子ＲＸから出力される受信信号ＲＤ２を入力とし、通常極性の差動信号と逆極性の差動信号とでドミナント同士が衝突することによって受信信号ＲＤ２に生じる欠落部分（図３参照）を補完し、その補完によって整形された受信信号ＲＤ２を出力として、マイコン２１に供給する整形回路１５を備えている。

なお、第２トランシーバ１３は、第１実施形態の場合とは異なり、通常モードの時も停止することなく、常時動作するように構成されている。つまり、ＥＣＵ２０のマイコン２１が実行する処理（他ノード起動処理、スリープ処理、ウェイクアップ処理）は、図４，図５に示した第１実施形態での処理から、第２トランシーバ１３を起動，停止する処理を省略したものとなる。

また、マイコン２１は、第２トランシーバ１３からのフレーム検出信号ＦＲ２の入力があった場合に、直ちに、起動信号であると判断するのではなく、起動信号に特有のパターン（第２トランシーバ１３を用いた通信では使用されないパターン）が確認された場合にのみ起動信号であると判断して、以下、第１実施形態において、フレーム検出信号ＦＲ２を検出した場合と同様に動作する。

＜整形回路＞
ここで、図７は、整形回路１５の詳細な構成を示す回路図、図８は、整形回路１５の動作を示すタイミングチャートである。

図７に示すように整形回路１５は、図示しないクロック回路から供給される動作クロックＣＫ、受信信号ＲＤ２を入力とするＡＮＤ回路３１と、ＡＮＤ回路３１の出力であるクロックＧＣＫに従って、受信信号ＲＤ２の信号レベルをラッチするＤ型フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）回路３２と、クロックＧＣＫに従って、Ｄ−ＦＦ回路３２の出力をラッチするＤ−ＦＦ回路３３とを備えている。

また、整形回路１５は、Ｄ−ＦＦ回路３２，３３の両出力Ｘ１，Ｘ２を入力とするＡＮＤ回路３４と、Ｘ１，Ｘ２を入力とするＮＯＲ回路３５と、ＡＮＤ回路３４の出力ＸＳをセット入力、ＮＯＲ回路３５の出力ＸＲをリセット入力とするＳＲ型フリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）回路３６とを備えている。

そして、図８に示すように、ＡＮＤ回路３１は、Ｄ−ＦＦ回路３２，３３に対する動作クロックＣＫの供給を、受信信号ＲＤ１がドミナント（ここではＬレベル）の間だけ一時的に停止させるものであり、このＡＮＤ回路３１によって生成されるクロックＧＣＫを用いて、Ｄ−ＦＦ回路３２，３３は受信信号ＲＤ２をラッチする。

これにより、Ｘ１，Ｘ２の信号レベルは、受信信号ＲＤ１がドミナントの間は、その直前の受信信号ＲＤ２の信号レベルに保持されること、即ち、欠落部分が補完されることになる。なお、受信信号ＲＤ２をラッチするＤ−ＦＦ回路３２，３３が２段になっているのは、デジタル的なフィルタ機能（スパイクノイズの除去）を持たせるためである。

また、Ｘ１，Ｘ２を入力とするＡＮＤ回路３４の出力ＸＳは、受信信号ＲＤ２がドミナント（Ｌレベル）からリセッシブ（Ｈレベル）に変化するタイミングで立ち上がり、また、同じくＸ１，Ｘ２を入力とするＮＯＲ回路３５の出力ＸＲは、受信信号ＲＤ２がリセッシブ（Ｈレベル）からドミナント（Ｌレベル）に変化するタイミングで立ち上がる。従って、これらの信号ＸＳ，ＸＲをＳＲ−ＦＦ回路３６に入力することによって、リセッシブの衝突による影響が除去された信号が再生されることになる。

＜効果＞
以上説明したように、通信システム２によれば、通信システム１の場合と同様に、スリープモードのＥＣＵ２０を起動させることなく、通常モードのＥＣＵ２０同士の通信を実現することができると共に、起動信号を用いることによって、スリープモードのＥＣＵ２０を、任意のタイミングで通常モードに復帰させることができる。

また、特に通信システム２によれば、各ＥＣＵ２０は、通常モードの時に、第１トランシーバ１２だけでなく、第２トランシーバ１３も利用した多重通信を実現することができる。

なお、多重通信を行う場合、例えば、第１トランシーバ１２では、ＣＡＮプロトコルに従った高速な通信を実現し、第２トランシーバ１３では、ＬＩＮプロトコルに従った低速な通信を実現すること等が考えられる。

但し、第２トランシーバ１３による通信は、第１トランシーバ１２による通信に対して十分に低速である必要があり、少なくとも１／３の速度、好ましくは１／１０以下の速度であることが望ましい。

［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、通信システム１はＥＣＵ１０を、通信システム２はＥＣＵ２０を用いて構成されているが、ＥＣＵ１０，２０は、一つの通信システムに混在していてもよい。

１，２…通信システム １０，２０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） １１，２１…マイクロコンピュータ（マイコン） １２，１３…トランシーバ １４…抵抗器 １５…整形回路 ３１，３４…ＡＮＤ回路 ３２，３３…Ｄ型フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）回路 ３５…ＮＯＲ回路 ３６…ＳＲ型フリップフロップ（ＳＲ−ＦＦ）回路 １１１…通信コントローラ

Claims (6)

1. 一対のバスで構成された通信路を有し、該通信路に接続されたノード間の通信に差動信号を用いる通信システムにおいて使用され、前記通信路を介した通信を実行可能な動作モードである通常モードの時に、通信を停止して低消費電力状態にするスリープモードへの移行要求が発生すると、前記動作モードが通常モードからスリープモードに移行し、前記動作モードがスリープモードの時に、前記通信路に、前記通信に用いる極性である通常極性とは逆極性の差動信号が送出されると、前記動作モードがスリープモードから通常モードに復帰するノードであって、
   前記通信路を介して前記通常極性の差動信号を送受信する第１トランシーバと、
   前記通信路を介して前記通常極性とは逆極性の差動信号を送受信する第２トランシーバと、
   前記動作モードがスリープモードの時には、前記第１トランシーバの機能を無効化する無効化手段と、
   を備え、前記差動信号を入出力するために設けられた前記第２トランシーバの入出力端子は、該第２トランシーバが送信する差動信号が、前記通信路上で通常極性の差動信号と衝突した場合に、通常極性の差動信号を優位にするための抵抗器を介して前記通信路に接続されていることを特徴とするノード。
2. 前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとは同一の構成を有し、前記差動信号を入出力するために設けられた入出力端子と前記通信路を構成する一対のバスとの接続関係を、前記第１トランシーバと前記第２トランシーバとで異ならせることで、送受信する差動信号の極性を反転させていることを特徴とする請求項１に記載のノード。
3. 前記第１トランシーバおよび第２トランシーバは、前記通信路を構成する一対のバスのうち、一方には、予め設定された基準電圧と、該基準電圧よりも高い電圧とからなる２値信号を送出し、他方には、前記基準電圧と、該基準電圧よりも低い電圧とからなる２値信号を送出し、これら二つの２値信号は前記基準電圧に対して対称な波形を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノード。
4. 予め設定された起動条件が成立すると、前記第２トランシーバを介して信号を送信することにより、前記動作モードがスリープモードである他ノードを起動する他ノード起動手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノード。
5. 前記動作モードがスリープモードの時に、前記第２トランシーバが予め定められた信号を受信すると、前記動作モードを通常モードに復帰させる復帰手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のノード。
6. 前記通信路上で極性の異なる差動信号が衝突することによって前記第２トランシーバの受信信号に生じる欠落部分を補完して受信信号を整形する整形回路を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のノード。

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