JP5662188B2 - 通信システム、トランシーバ、ノード - Google Patents

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する。

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）。

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。

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。

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。

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。

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）。

特開２００５−５２９３９３号公報

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。

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。

本発明は、上記問題点を解決するために、ウェイクアップ／スリープ機能を有する通信システムにおいて、スリープ時の消費電力を増大させることなく、スリープモードにあるノードを必要に応じて起動できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた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。

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ている。

また、本発明の通信システムでは、フレーム中でエラーとして認識されるビットパタンを非定常パタンとし、この非定常パタンを含んだフレームを起動フレームとして用いる。
このように構成された本発明の通信システムでは、スリープノードにあるノードは、通常モードにあるノード同士が通信を行っていても、非定常パタンを含んだフレーム（即ち、起動フレーム）が通信路に送出されない限り、起動することがない。

しかも、起動フレームであるか否かの識別は、通信路に送出されたフレームが非定常パタンを有するか否かを監視すればよく、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）する必要がない。

従って、本発明の通信システムによれは、スリープ時の消費電力を増大させることなく、スリープモードにあるノードを必要に応じて起動させることができる。
ところで、本発明の通信システムにおいて、起動フレームは、ビットパタンが予め設定された境界条件を満たすフレーム中の箇所を境界ポイントとして、フレームの先頭から境界ポイントまでの領域が、起動対象となるノードの指定に用いるビットパタンを設定するための指定パタン領域として使用されると共に、その境界ポイントよりフレームの末尾側に非定常パタンが設定されるように構成してもよい。

この場合、ノードは、動作モードがスリープモードの時に、通信路に起動フレームが送出されると、その起動フレームの指定パタン領域に設定されたビットパタンから抽出される所定の特徴量が、当該ノードに割り当てられた起動量と一致する場合に、通常モードに遷移するように構成すればよい。

このように構成された本発明の通信システムによれば、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、指定パタン領域に設定された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。

また、本発明の通信システムでは、起動フレームの指定パタン領域に、同一信号レベルの連続数がＮ（Ｎは２以上の整数）ビット未満となるビットパタンを設定し、境界条件として、同一信号レベルがＮビット以上連続することを用いるようにしてもよい。

更に、本発明の通信システムにおいて、ノードは、レセッシブからドミナントに変化するエッジおよび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注目エッジとし、その注目エッジの数を特徴量として用いてもよい。

ところで、非定常パタンは、例えば、同一信号レベルがＫ−１ビット連続すると、信号レベルを反転させたスタッフビットが挿入されるようにフレームが構成されている場合、ドミナントがＫビット以上連続するビットパタンを用いることができる。なお、Ｋ−１ビットは、少なくとも上述した許容連続ビット数以下である必要がある。

また、本発明の通信システムでは、通信路における通信プロトコルとして、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network ）を用いてもよい。
次に、請求項６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。

そして、本発明のトランシーバでは、待機状態検出手段が、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である待機状態を検出する。

これと共に、非定常パタン検出手段が、フレーム中でエラーとして認識されるビットパタンである非定常パタンを検出し、境界ポイント検出手段が、フレーム中のビットパタンが予め設定された境界条件を満たす箇所を境界ポイントとして検出する。更に、待機状態検出手段にて待機状態が検出された後、通信路において優位な信号レベルであるドミナントが検出されることで非待機状態となるタイミングを開始タイミング、その開始タイミングから境界ポイント検出手段にて検出される境界ポイントまでの領域を指定パタン領域として、特徴量判定手段が、指定パタン領域のビットパタンから所定の特徴量を抽出し、その特徴量が予め設定された起動量と一致するか否かを判定する。

そして、動作モードがスリープモードの時に、非定常パタン検出手段にて非定常パタンが検出され、且つ、特徴量判定手段にて前記特徴量が前記起動量と一致すると判定されると、ウェイクアップ判定手段が、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。

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。
なお、境界ポイント検出手段は、フレームにおいて同一信号レベルがＮ（Ｎは２以上の整数）ビット以上連続していることを境界条件として用いるように構成してもよい。

この場合、起動フレームの指定パタン領域には、同一信号レベルの連続数がＮ（Ｎは２以上の整数）ビット未満となるビットパタンを設定すればよい。
また、特徴量判定手段は、例えば、レセッシブからドミナントに変化するエッジおよびドミナントからレセッシブに変化するエッジのうち少なくとも一方を注目エッジとして、該注目エッジの数をカウントするカウンタを備え、そのカウンタのカウント値を特徴量として用いるように構成されていてもよい。

ところで、同一信号レベルがＫ−１ビット連続すると、信号レベルを反転させたスタッフビットが挿入されるようにフレームが構成されている場合、非定常パタン検出手段は、ドミナントがＫビット以上連続するビットパタンを、非定常パタンとして用いてもよい。

この場合、非定常パタン検出手段は、次のように構成されていてもよい。
即ち、充電回路が、通信路の信号レベルがレセッシブの時に、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ドミナントの時に、容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電する。

そして、非定常パタン検出手段は、充電回路による充電がＫビットに相当する期間以上継続した時の容量性素子の充電電圧に相当する大きさ設定された判定閾値と、容量性素子の充電電圧とを比較することで、ドミナントがＫビット以上連続する領域であるか否かを判断する。

このように構成された非定常パタン検出手段は、ドミナントがＫビット以上連続する領域であるか否かの判定を、フレームを構成する個々のビットをカウントすることなく（ひいては、各ビットに同期した高精度な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。

なお、非定常パタン検出手段に限らず、待機状態検出手段や境界パイント検出手段も、このような容量性素子の充電電圧を用いて期間長を判定する回路によって実現してもよい。

また、起動フレームを送信するノードは、次のように構成されていてもよい。
即ち、予め定められた起動条件が成立すると、起動フレーム生成手段が、送信中のフレームに予め設定されたタイミングで非定常パタンを重畳することで起動フレームを生成する。

この場合、フレームの生成等を行う既存のプロトコルコントローラに変更を加えることなく、簡易な構成によって起動フレームの送出を可能とすることができる。
次に、請求項１２に記載された本発明のノードは、請求項６乃至請求項１１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。

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。

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。 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。 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。 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。 特徴量検出回路の構成を示す回路図。 特徴量検出回路の動作を示すタイミング図。 エラーフラグ検出回路の構成を示す回路図。 エラーフラグ検出回路の動作を示すタイミング図。 第２実施形態における起動フレーム検出部の構成を示すブロック図。 マイコンが実行するスリープ時処理の内容を示すフローチャート。

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の構成を示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，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。

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。

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。

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。

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、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。

＜フレームフォーマット＞
ここで、図２（ａ）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、図２（ｂ）は、エラーを検出したノードがエラーを通知する時に用いるエラーフレームの構成を示す説明図である。

図２（ａ）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。

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）が存在する。

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（ＩＦＳ）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、Ｋ（ここではＫ＝６）ビット以上同一信号レベルが連続することがないように、同一信号レベルがＫ−１ビット連続すると、これとは反転した信号レベルのスタッフビットを挿入するように規定されている。

また、図２（ｂ）に示すように、エラーフレームは、６ビット連続のドミナントからなるエラーフラグ、８ビット連続のレセッシブからなるエラーデリミタからなり、通信エラーを検出すると、フレームの受信終了を待つことなく、受信中のフレームに重ねて送信される。但し、エラーフラグ自体も通信エラーとして認識されるため、エラーフラグの重ね合わせが発生し、最大１２ビットの長さとなる場合がある。また、エラーデリミタ後は、上述のデータフレームの場合と同様に、インターミッション（ＩＦＳ）の次のビットからフレームの送信が可能となる。

＜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、データフレームの前半部分（ＳＯＦ〜ＤＬＣ）にエラーフレームが続くものを用いる。

なお、このような起動フレームは、データフレームの送信中にデータフィールドの開始タイミングで通信エラーを生じさせる非定常パタンを重畳することで発生させることができる。なお、非定常パタンとしては、エラーフレームと同様に６ビット連続のドミナントからなるパタンを用いる。また、非定常パタンを重畳するタイミングはＤＬＣの開始タイイング以降であればよいが、できるだけ早いタイミングが好ましい。

また、起動フレームのＩＤとしては、次の６種類のビットパタンを満たすものが用いられる。即ち、＜０＞１０１０１０１０１０１、＜０＞１０１０１０１０１００、＜０＞１０１０１０１００ＸＸ、＜０＞１０１０１００ＸＸＸＸ、＜０＞１０１００ＸＸＸＸＸＸ、＜０＞１００ＸＸＸＸＸＸＸＸである、但し、＜０＞はＳＯＦ、Ｘは０（ドミナント），１（レセッシブ）のいずれでもよいことを示す。

つまり、フレーム中でドミナントが２ビット以上連続することを境界条件、フレームの先頭から境界条件を満たす箇所（境界ポイントとも言う）までの領域を指定パタン領域とすると、指定パタン領域は偶数ビットで構成され、且つ、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ことになる。なお、最初に示したビットパタン（ＩＤ＝０ｘ５５５）には、境界条件を満たすビットパタンが含まれていないが、この場合、ＩＤに続くＲＴＲ，ＩＤＥが境界条件を満たすビットパタンとなり、ＳＯＦおよびＩＤの全体が指定パタン領域となる。

＜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や、起動フレームの送信を指示する非定常パタン設定信号ＥＲＦ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をマイコン１１に供給するように構成されている。

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。

但し、起動フレームの送信を行う必要のないＥＣＵ１０では、非定常パタン設定信号ＥＲＦに関する構成が省略されていてもよい。
＜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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、非定常パタン設定信号ＥＲＦをアクティブにすると共に、起動対象となるＥＣＵの指定パタンを指定パタン領域に設定したデータフレームを送信する。すると、トランシーバ１２にて、データフレームのデータフィールドに非定常パタンが重畳されることにより、起動フレームが生成される。また、非定常パタンが重畳されると、送信データＴｘＤと受信データＲｘＤとが一致しなくなるため、トランシーバ１２が持つバス調停機能により、データフレームの送信は中止される。

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。

＜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。

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）以上あるか否かを比較してその結果を出力するものである。

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、起動フレームを検出するとウェイクアップ信号ＷＵ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、非定常パタン設定信号ＥＲＦがアクティブである時に、所定のタイミング（ここではデータフィールド）で送信データＴｘＤの信号線を接地することで送信フレームにエラーフラグを重畳する非定常パタン重畳部１９とを備えている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、トランシーバ１２は、送信データＴＸＤと受信データＲＸＤとをビット単位で比較し、両者の信号レベルが一致しない場合に、直ちに送信データＴＸＤの送信（非定常パタン重畳部１９への供給）を停止する周知のビット調停回路２０を有している。

＜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、受信信号Ｒslに基づいてエラーフラグを検出するとハイレベルとなるエラーフラグ検出信号Ｄefを生成するエラーフラグ検出回路２２とを備えている。

また、起動フレーム検出部１７は、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（即ち、フレームの受信を開始）してから、フレームのビットパタンが所定の境界条件を満たすまでの間（即ち、指定パタン領域の間）に、ビットパタンから抽出される所定の特徴量が、予め設定された起動量と一致する場合にハイレベルとなる一致検出信号Ｄidを生成する特徴量検出回路２３と、エラーフラグ検出信号Ｄefおよび一致検出信号Ｄidがいずれもハイレベルの時にハイレベルとなるウェイクアップ信号ＷＵを生成する論理積（ＡＮＤ）回路２４とを備えている。

なお、特徴量検出回路２３では、特徴量として、信号レベルがドミナントからレセッシブに変化するエッジ（以下「注目エッジ」という）をカウントした値を用いている。つまり、起動フレームの指定パタン領域に設定可能な（上述の）ビットパタンから明らかなように、起動量としては、１〜６のいずれかの値が設定されることになる。

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。

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）Ｖc1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。

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Ｖc1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Ｖc1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。

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Ｖc1は、受信信号Ｒslがドミナントの時に初期電圧である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。

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Ｖc1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Ｖc1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。

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。

＜特徴量検出回路＞
図５は、特徴量検出回路２３の詳細な構成を示す回路図である。
図５に示すように、特徴量検出回路２３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（以下「開始タイミング」と称する）、即ち、フレームの受信を開始したタイミングでＯＮ状態（受信信号Ｒslの供給経路を導通）となり、後述する終了信号ＤＴｅの立ち上がりエッジのタイミング（以下「終了タイミング」と称する）でＯＦＦ状態（受信信号Ｒslの供給経路を遮断）となるスイッチ２５と、スイッチ２５を介して供給される受信信号Ｒslから、通信路ＬＮ上の伝送符号の２ビットに相当する期間以上ドミナントが継続することを境界条件として、この境界条件を満たす箇所（境界ポイント）を検出すると、アクティブレベル（ハイレベル）となる終了信号ＤＴｅを生成する境界ポイント検出回路４０とを備えている。

更に、特徴量検出回路２３は、待機状態検出信号ＤＴｗがアクティブレベルである間はリセットされ、非アクティブレベル（ロウレベル）である間はスイッチ２５を介して供給される受信信号Ｒslをクロックとして、その立ち上がりエッジの数をカウントするカウンタ２６と、複数のスイッチ等で構成され、当該ＥＣＵ１０に割り当てられた起動量（指定パタン領域における注目エッジの数）を２進数で表したビットパタンが設定される起動量設定スイッチ２８と、カウンタ２６のカウント値Ｑ０〜Ｑ３と起動量設定スイッチ２８の設定値とが一致した場合にハイレベルとなる一致検出信号Ｄidを生成する比較器２７とを備えている。

そして、境界ポイント検出回路４０は、電荷を充放電可能に構成され一端が接地されたコンデンサ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）Ｖc2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ＤＴｅして出力するように構成されている。

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導通し、ドミナントの時に定電流源４２側に導通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、伝送符号の２ビット分に相当する期間未満の長さでは、充電電圧Ｖc3が基準電圧Ｖref2に達することがなく、それを超えた長さ（本実施形態では、ほぼ２ビット目の略真ん中に相当する長さ）になると、充電電圧Ｖc2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。

＜特徴量検出回路の動作＞
図６は、特徴量検出回路２３の各部の動作を示すタイミング図である。
なお、ＥＣＵ１０に割り当てられた起動量は２であるものとし、（ａ）は特徴量が起動量と一致するフレーム（ＩＤ＝０ｘ５１５）を受信した場合、（ｂ）は特徴量が起動量と一致しないフレーム（ＩＤ＝０ｘ５５５）を受信した場合を示す。

図６に示すように、フレームの先頭で待機状態検出信号ＤＴｗが非アクティブレベルに変化し、スイッチ２５がＯＮ状態となることによって、カウンタ２６および境界ポイント検出回路４０に対する受信信号Ｒslの供給が開始される。

境界ポイント検出回路４０では、ドミナントが２ビット連続する箇所（先頭から６ビット目）を検出すると、終了信号ＤＴｅがアクティブレベルとなる。これにより、スイッチ２５がＯＦＦ状態に切り替わることによって、カウンタ２６および境界ポイント検出回路４０に対する受信信号Ｒslの供給が停止する。

スイッチ２５がＯＮ状態である間、カウンタ２６が動作し、スイッチ２５がＯＦＦ状態に変化することによって受信信号Ｒslの供給が停止すると、カウンタ２６の動作も停止し、その時のカウント値ＣＮＴが保持される。

そして、一致検出信号Ｄidは、カウンタ２６のカウント値ＣＮＴ（即ち、特徴量）が、起動量設定スイッチ２８の設定値（ここでは‘２’）と一致するとハイレベルとなり、スイッチ２５がＯＦＦ状態に変化した時点での信号レベルが、待機状態検出信号ＤＴｗがロウレベルである間、即ち、フレームの送信が終了するまで保持される。

つまり、特徴量が起動量と一致する起動フレームを受信した場合は、図６（ａ）に示すように、カウンタ２６のカウント値ＣＮＴが起動量と一致した時点でカウンタ２６の動作が停止するため、一致検出信号Ｄidは、ハイレベルのまま保持される。

一方、特徴量が起動量と一致しない起動フレーム（ここでは、特徴量＞起動量）を受信した場合は、図６（ｂ）に示すように、カウンタ２６のカウント値ＣＮＴは、一度は、起動量と一致するが、その後もカウンタ２６は動作し続けるため、カウンタ２６の動作が停止する時点では、起動量とは異なった値となる。つまり、一致検出信号Ｄidは、一端はハイレベルとなるものの、最終的にはロウレベルに保持されることになる。

＜エラーフラグ検出回路＞
図７は、エラーフラグ検出回路２２の詳細な構成を示す回路図である。
エラーフラグ検出回路２２は、スイッチ２５を介して供給される受信信号Ｒslから、通信路ＬＮ上の伝送符号の６ビット（即ち、エラーフラグ長）に相当する期間以上ドミナントが継続するとハイレベルとなる判定信号ＪＤを生成する期間長判定回路５０と、リセット端子に待機状態検出信号ＤＴｗ，クロック端子に判定信号ＪＤが入力され、反転出力とデータ入力とが接続されたＤ型フリップフロップ回路からなり、非反転出力からエラーフラグ検出信号Ｄefを出力するラッチ回路２９とを備えている。

つまり、このラッチ回路２９は、待機状態検出信号ＤＴｗがハイレベルの間リセットされ、待機状態検出信号ＤＴｗがロウレベルになり、且つ、判定信号ＪＤがロウレベルからハイレベルに変化すると出力（即ち、エラーフラグ検出信号Ｄef）の信号レベルが反転する。この反転した出力は、待機状態検出信号ＤＴｗがロウレベルからハイレベルに変化するまでの間保持される。

期間長判定回路５０は、一端が接地され電荷を充放電可能なコンデンサ５１と、受信信号Ｒslの信号レベルに従って、コンデンサ５１の非接地端を、接地レベルまたは定電流源５２のいずれかに接続するスイッチ５３と、電源電圧ＶＣＣを分圧する一対の抵抗からなり基準電圧（エラーフラグ判定閾値）Ｖref3を発生させる分圧回路５４と、反転入力端子に基準電圧Ｖref3が印加され、非反転入力端子にコンデンサ５１の非接地端の電圧（以下「充電電圧」という）Ｖc3が印加されたコンパレータ５５とからなり、コンパレータ５５の出力を判定信号ＪＤとして出力するように構成されている。

なお、スイッチ５３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５２側に接続するように設定されている。
また、定電流源５２が供給する電流の大きさ、コンデンサ５１の容量、基準電圧Ｖref3の大きさは、コンデンサ５１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Ｖc3が基準電圧Ｖref3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Ｖc3が基準電圧Ｖref3を超えるような大きさとなるように設定されている。

＜エラーフラグ検出回路の動作＞
図８は、エラーフラグ検出回路２２の動作、およびウェイクアップ信号ＷＵの状態を示すタイミング図である。

図８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、フレームの受信を開始した時点で、期間長判定回路５０を構成するコンデンサ５１の充放電が開始される。

通常のデータフレームを受信した場合は、スタッフビットが挿入されることによりドミナントが６ビット以上連続することはないため、コンデンサ５１の充電電圧Ｖc3が基準電圧Ｖref3に達することなく、レセッシブが現れる毎にリセットされる。これにより、判定信号ＪＤはロウレベルのまま保持され、その結果、エラーフラグ検出信号Ｄefもロウレベルのまま保持される。

一方、起動フレームを受信した場合は、図８に示すように、エラーフラグが挿入されている箇所で、コンデンサ５１の充電電圧Ｖc3は基準電圧Ｖref3に達するため、判定信号ＪＤがハイレベルに変化する。これにより、エラーフラグ検出信号Ｄefもロウレベルからハイレベルに変化する。

その後のエラーデリミタ（８ビット連続のレセッシブ）により、コンデンサ５１の充電電圧Ｖc3はリセットされるが、エラーフラグ検出信号Ｄefの信号レベルはラッチ回路２９によって保持されているため、エラーデリミタの６ビット目で待機状態検出信号ＤＴｗがハイレベルになるまで維持される。

そして、エラーフラグ検出信号Ｄefがハイレベルになった時に、一致検出信号Ｄidがハイレベルに設定されていれば（図中実線示す）、ウェイクアップ信号ＷＵもハイレベルになり、一方、エラーフラグ検出信号Ｄefがハイレベルになっても、一致検出信号Ｄidがロウレベルに設定されていれば（図中点線で示す）、ウェイクアップ信号ＷＵはロウレベルのままとなる。

＜効果＞
以上説明したように、通信システム１において、スリープモードにあるＥＣＵ１０のトランシーバ１２は、通信路ＬＮに、エラーフラグ（６ビット以上連続するドミナント）を含んだフレームが送出されたか否かを判断すると共に、フレームの指定パタン領域に設定されているビットパタンから抽出される特徴量（注目エッジの数）が、予め自ＥＣＵ１０に割り当てられた起動量と一致するか否かを判断し、エラーフラグが検出され、且つ特徴量と起動量とが一致した場合（即ち、エラーフラグ検出信号Ｄef，一致検出信号Ｄidのいずれもがアクティブレベルである場合）に、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。

従って、通信システム１によれば、起動フレーム（エラーフラグを含んだフレーム）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。

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。

更に、通信システム１では、所望の起動パタンを設定したデータフレームに、非定常パタンを重畳することで起動フレームを生成しているため、既存のＣＡＮコントローラ１４に手を加えることなく、起動フレームの送信を可能とすることができ、装置を安価に構成することができる。

＜発明との対応＞
本実施形態において、待機状態検出回路２１が待機状態検出手段、エラーフラグ検出回路２２が非定常パタン検出手段、境界ポイント検出回路４０が境界ポイント検出手段、特徴量検出回路２３（境界ポイント検出回路４０以外の部分）が特徴量判定手段、論理積回路２４がウェイクアップ信号出力手段、非定常パタン重畳部１９が起動フレーム生成手段に相当する。

また、エラーフラグ検出回路２２の期間長判定回路５０におけるコンデンサ５１が容量性素子、定電流源５２およびスイッチ５３が充電回路に相当する。
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。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態では、起動フレームおよび起動フレーム検出部１７の構成、および起動対象ノードの指定の仕方、ウェイクアップ信号ＷＵがアクティブになった時に実行する処理が、第１実施形態とは異なるだけであるため、以下でこれら相違する部分を中心に説明する。

＜起動フレーム＞
本実施形態では、スリープモードにあるＥＣＵ１０の起動を要求するＥＣＵ１０（起動要求ノード）は、エラーフレーム（１回目の起動フレーム）を送信し、更に、そのエラーフレームに続けて、バス上で最高優先度となるＩＤ（＝０ｘ７ＦＦ）を有し、且つデータフィールドに起動対象となるＥＣＵの識別子が設定されたデータフレーム（２回目の起動フレーム）を送信する。つまり、これら二つの起動フレームを使用して特定のＥＣＵ１０を起動する。

なお、１回目の起動フレームであるエラーフレームは、任意のデータフレームの送信中に通信エラーを生じさせる非定常パタン（例えば、６ビット連続のドミナント）を重畳することで発生させてもよいし、データフレームを送信することなく定非常パタンだけを出力することで発生させてもよい。

＜起動フレーム検出部＞
本実施形態における起動フレーム検出部１７ａは、図９に示すように、エラーフラグ検出回路２２だけで構成されており、エラーフラグ検出信号Ｄefがそのままウェイクアップ信号ＷＵとしてマイコン１１に供給される。

＜仮ウェイクアップ処理＞
マイコン１１は、ウェイクアップ信号ＷＵがアクティブになると、クロック回路を起動し、少なくともＣＡＮコントローラ１４およびＣＰＵの動作が可能な動作状態（仮ウェイクアップモード）にして、仮ウェイクアップ処理を実行する。

この仮ウェイクアップ処理の内容を、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず、許容時間内にデータフレームを受信したか否かを判断し（Ｓ１１０）、受信していれば、その受信したデータフレームのデータフィールドを読み込む（Ｓ１２０）。

そして、読み込んだデータフィールドの値（読込値）が、自ノードを指定するノードＩＤ（自ノードＩＤ）と一致するか否かを判断し（Ｓ１３０）、一致すれば、マイコン１１やトランシーバ１２の全体を機能させて通常モードに遷移するためのウェイクアップ処理を実行して（Ｓ１４０）、本処理を終了する。

先のＳ１１０にて、許容時間内にデータフレームを受信しなかったと判断した場合、または、先のＳ１３０にて、読込値と自ノードＩＤとが一致しないと判断した場合は、スリープモードに戻るために、クロック回路を停止して（Ｓ１５０）、本処理を終了する。

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態では、１回目の起動フレーム（エラーフレーム）では、スリープ状態にある全てのＥＣＵ１０を、仮ウェイクアップ処理を実行可能な仮ウェイクアップモードに遷移し、２回目の起動フレーム（最高優先度のデータフレーム）により、起動対象となるＥＣＵ１０のノードＩＤを指定し、指定されたＥＣＵ１０のみが、仮ウェイクアップモードから通常モードに遷移し、その他のＥＣＵ１０は、スリープモードに戻るようにされている。

このように、本実施形態の通信システム１によれば、トランシーバ１２から起動対象となるＥＣＵ１０を特定するための構成（特徴量検出回路２３等）を省略することができるため、装置構成を簡素化することができる。

なお、本実施形態の通信システム１は、エラーフレームが発生する毎に、スリープモードにある全てのＥＣＵ１０が起動するため、通信エラーの発生頻度や、動作モードの遷移が比較的少ないシステムに適用することが望ましい。

また、本実施形態では、複数のＥＣＵ１０がほぼ同時刻に起動フレーム（エラーフレーム）を送信した場合、２回目の起動フレームも同時刻に送信されることになり、これらのフレームには、いずれも最高優先度が付与されるため、調停領域にて送信信号を一つに限定させることができず、結果として通信エラーが生じ再送を繰り返してしまう可能性がある。このため、起動フレームを送信するＥＣＵ１０が複数存在する場合には、起動フレームの再送を禁止するように構成してもよい。

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

例えば、上記第１実施形態では、起動対象となるＥＣＵ１０の指定に用いる特徴量として、指定パタン領域における注目エッジの数を用いたが、特徴量は、これに限るものではなく、例えば、指定パタン領域の領域長等を用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、境界条件として、２ビット以上連続するドミナントを用いているが、これ以外のビットパタンを用いてもよい。但し、境界条件に用いるビットパタンは、指定パタン領域で出現することのないパタンとする必要がある。

１…通信システム １０（１０ａ〜１０ｄ）…電子制御ユニット（ＥＣＵ） 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 １７，１７ａ…起動フレーム検出部 １８…ウェイクアップ制御部 １９…非定常パタン重畳部 ２０…ビット調停回路 ２１…待機状態検出回路 ２２…エラーフラグ検出回路 ２３…特徴量検出回路 ２４…論理積回路 ２５，３３，４３，５３…スイッチ ２６…カウンタ ２７…比較器 ２８…起動量設定スイッチ ２９…ラッチ回路 ３１，４１，５１…コンデンサ ３２，４２，５２…定電流源 ３４，４４，５４…分圧回路 ３５，４５，５５…コンパレータ ４０…境界ポイント検出回路 ５０…期間長判定回路

Claims (12)

1. 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通信システムであって、
   前記フレーム中でエラーとして認識されるビットパタンを非定常パタンとし、ビットパタンが予め設定された境界条件を満たすフレーム中の箇所を境界ポイントとし、前記起動フレームとして、フレームの先頭から前記境界ポイントまでの領域が、起動対象となるノードの指定に用いるビットパタンを設定するための指定パタン領域として使用され、該境界ポイントよりフレームの末尾側に前記非定常パタンを含んだフレームを用い、
   前記ノードは、前記動作モードがスリープモードの時に、前記通信路に前記起動フレームが送出されると、該起動フレームの前記指定パタン領域に設定されたビットパタンから抽出される所定の特徴量が、当該ノードに割り当てられた起動量と一致する場合に、通常モードに遷移することを特徴とする通信システム。
2. 前記指定パタン領域には、同一信号レベルの連続数がＮ（Ｎは２以上の整数）ビット未満となるビットパタンを設定し、
   前記境界条件として、同一信号レベルがＮビット以上連続することを用いることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 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および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注目エッジとし、該注目エッジの数を前記特徴量として用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
4. 前記フレームは、同一信号レベルがＫ−１ビット連続すると、信号レベルを反転させたスタッフビットが挿入されるように構成されていると共に、
   前記非定常パタンとして、ドミナントがＫビット以上連続するビットパタンを用い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項に記載の通信システム。
5. 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項に記載の通信システム。
6. 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である待機状態を検出する待機状態検出手段と、
   前記フレーム中でエラーとして認識されるビットパタンである非定常パタンを検出する非定常パタン検出手段と、
   前記フレーム中のビットパタンが予め設定された境界条件を満たす箇所を境界ポイントとして検出する境界ポイント検出手段と、
   前記待機状態検出手段にて待機状態が検出された後、前記通信路において優位な信号レベルであるドミナントが検出されることで非待機状態となるタイミングを開始タイミング、該開始タイミングから前記境界ポイント検出手段にて検出される境界ポイントまでの領域を指定パタン領域として、該指定パタン領域のビットパタンから所定の特徴量を抽出し、該特徴量が予め設定された起動量と一致するか否かを判定する特徴量判定手段と、
   前記動作モードがスリープモードの時に、前記非定常パタン検出手段にて非定常パタンが検出され、且つ、前記特徴量判定手段にて前記特徴量が前記起動量と一致すると判定された場合に、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ウェイクアップ信号出力手段と、
   を備えることを特徴とするトランシーバ。
7. 前記境界ポイント検出手段は、前記フレームにおいて同一信号レベルがＮ（Ｎは２以上の整数）ビット以上連続していることを前記境界条件として用いることを特徴とする請求項６に記載のトランシーバ。
8. 前記特徴量判定手段は、
   レセッシブからドミナントに変化するエッジおよびドミナントからレセッシブに変化するエッジのうち少なくとも一方を注目エッジとして、該注目エッジの数をカウントするカウンタを備え、該カウンタのカウント値を前記特徴量として用いることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のトランシーバ。
9. 前記フレームは、同一信号レベルがＫ−１ビット連続すると、信号レベルを反転させたスタッフビットが挿入されるように構成され、
   前記非定常パタン検出手段は、ドミナントがＫビット以上連続するビットパタンを、前記非定常パタンとして用いることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に
   記載のトランシーバ。
10. 前記非定常パタン検出手段は、
    電荷を充放電可能な容量性素子と、
    前記通信路の信号レベルがレセッシブの時に、前記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ドミナントの時に、前記容量性素子を一定の大きさの充電電流で充電する充電回路と、
    を備え、
    前記充電回路による充電がＫビットに相当する期間以上継続した時の前記容量性素子の充電電圧に相当する大きさに設定された判定閾値と、前記容量性素子の充電電圧とを比較することで、前記ドミナントがＫビット以上連続する領域を検出することを特徴とする請求項９に記載のトランシーバ。
11. 予め定められた起動条件が成立すると、送信中のフレームに予め設定されたタイミングで前記非定常パタンを重畳することで起動フレームを生成する起動フレーム生成手段を備えることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか１項に記載のトランシーバ。
12. 請求項６乃至請求項１１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。

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