JP6413979B2

JP6413979B2 - マスタノード

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Publication number: JP6413979B2
Application number: JP2015164934A
Authority: JP
Inventors: 仁咲林; 岸　弘行; 弘行岸
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2035-08-24
Also published as: JP2017046053A

Description

本発明は、通信配線を介して複数のスレーブノードと通信可能に接続されたマスタノードに関するものである。

特許文献１に示されるように、複数のスレーブと１つのマスタとがバス通信路を介して接続された通信システムが知られている。スレーブとマスタとは、ウェイクアップモード若しくはスリープモードで動作する。

マスタはスリープ禁止要因がなくなるとスリープ信号をスレーブに送信する。そしてマスタは、スリープ信号を出力し終わった後から所定時間経過するまでに、ドミナントパルスを受信するか否かを判断する。ドミナントパルスを受信するとマスタは、ウェイクアップモードを継続する。これとは異なり、ドミナントパルスを受信しないとマスタは、スリープモードに移行する。

特許第５６１７７９５号公報

上記したように特許文献１に記載の通信システムのマスタは、スリープ信号の出力し終わりを確認した後にドミナントパルス（ウェイクアップ信号）の検出を行う。したがってスリープ信号の出力し終わりからウェイクアップ信号の検出を行うまでの間に、確認のためのタイムラグが生じる。そのためこのタイムラグにおいてマスタはウェイクアップ信号を検出することができず、これによってウェイクアップモードを継続することができなくなる虞がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ウェイクアップ信号の検出ができなくなることの抑制されたマスタノードを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、通信配線（３０）を介して複数のスレーブノード（１０）と通信可能に接続されたマスタノードであって、
通信配線と接続されたトランシーバ（５０）と、
トランシーバを介して通信配線と接続されたマイクロコンピュータ（４０）と、を有し、
トランシーバは、
マイクロコンピュータから出力された送信信号を通信配線へ出力する送信機（５１）と、
通信配線から入力された受信信号をマイクロコンピュータへ出力する受信機（５２）と、
送信機に入力される送信信号と受信機に入力される受信信号とを比較した比較信号をマイクロコンピュータへ出力する比較部（５３）と、を有し、
複数のスレーブノードとトランシーバそれぞれは、動作モードとして、通信モードと省電力モードを有し、
複数のスレーブノードそれぞれは、複数のスレーブノードそれぞれを省電力モードから通信モードへと移行させるウェイクアップ信号を通信配線に出力する機能を有し、
マイクロコンピュータは、送信信号として、複数のスレーブノードそれぞれを通信モードから省電力モードへと移行させるスリープ信号を有し、
マイクロコンピュータは、スリープ信号を出力し始めてからの比較信号に基づいて、ウェイクアップ信号が通信配線に出力されたか否かを判定する。

マイクロコンピュータ（４０）からスリープ信号が出力され始めてから出力され終わるまでの間、送信機（５１）に入力される送信信号と受信機（５２）に入力される受信信号とは実質的に同一となる。また、スリープ信号が出力され終わってから後、スレーブノード（１０）がウェイクアップ信号を出力しない場合においても、送信信号と受信信号とは実質的に同一となる。しかしながらスリープ信号が出力され終わってから後、スレーブノード（１０）がウェイクアップ信号を出力すると、送信信号と受信信号とは実質的に相違する。このようにウェイクアップ信号の有無に応じて、送信信号と受信信号とが実質的に相違する。そのため、送信信号と受信信号とを比較した比較信号に基づいて、ウェイクアップ信号が通信配線（３０）に出力されたか否かを判定することができる。

ところで、スリープ信号の出力し終わりを確認した後に、ウェイクアップ信号の検出を行う構成の場合、スリープ信号の出力し終わりからウェイクアップ信号の検出を行うまでの間に、確認のためのタイムラグが生じる。したがってこのタイムラグにおいてウェイクアップ信号を検出することができなくなる。

これに対して本発明では、上記したように比較信号に基づくウェイクアップ信号の検出を、スリープ信号の出力し始めから行う。このために上記の比較構成とは異なり、ウェイクアップ信号の検出ができなくなることが抑制される。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

第１実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。第１実施形態に係るマスタのトランシーバの概略構成を示す回路図である。比較部に入力される信号の遅延と、ウェイクアップ信号を示すタイミングチャートである。マスタのスリープ処理を説明するためのタイミングチャートである。マスタのスリープ処理を説明するためのタイミングチャートである。マスタのスリープ処理を説明するためのフローチャートである。スリープ処理の変形例を説明するためのタイミングチャートである。スリープ処理の変形例を説明するためのフローチャートである。スリープ処理の変形例を説明するためのフローチャートである。第２実施形態に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。第２実施形態に係るマスタのトランシーバの概略構成を示す回路図である。マスタのスリープ処理を説明するためのタイミングチャートである。マスタのスリープ処理を説明するためのフローチャートである。モード判定部の判定処理を説明するためのフローチャートである。トランシーバの変形例の概略構成を示す回路図である。判定処理の変形例を説明するためのタイミングチャートである。判定処理の変形例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を車両の通信システムに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図６に基づいて本実施形態に係る通信システムを説明する。なお図３〜図５では信号と状態を明りょうとするため、スリープ信号、ウェイクアップ信号の検出状態、および、省電力モードそれぞれにハッチングを入れている。

図１に示すように通信システム１００は、複数のスレーブノード１０と１つのマスタノード２０とが通信配線３０を介して電気的に接続され、互いに信号を送受信可能（通信可能）となっている。本実施形態では通信プロトコルとしてＬＩＮ通信を採用している。マスタノード２０は通信配線３０（ＬＩＮバス）に送信要求（ヘッダー）を送信し、スレーブノード１０は送信要求に応じたデータ（レスポンス）を通信配線３０に送信する。またマスタノード２０は、ヘッダーとレスポンスとから成るフレームも通信配線３０に送信する。

マスタノード２０がヘッダーとフレームを通信配線３０に送信するタイミングは、ＬＩＮスケジュールによって定められている。これにより通信配線３０にて異なる信号が衝突することが避けられている。以下においてはスレーブノード１０とマスタノード２０それぞれを、単にスレーブ１０、マスタ２０と示す。

図４に示すようにスレーブ１０とマスタ２０との間で入出力される通信信号は、ＬｏレベルとＨｉレベルとからなる。Ｌｏレベルがドミナント、Ｈｉレベルがレセッシブである。

スレーブ１０とマスタ２０それぞれは動作モードとして、ＬＩＮ通信する通信モード、通信モードよりも消費電力の低い省電力モードを有する。スレーブ１０とマスタ２０それぞれが省電力モードの場合において、複数のスレーブ１０の内の１つに外部の上位ＥＣＵなどから起動を指示する信号が入力されると、スレーブ１０はウェイクアップ信号を通信配線３０に出力する。これにより他のスレーブ１０とマスタ２０それぞれは起動処理を行い、省電力モードから通信モードに移行する。

またスレーブ１０とマスタ２０それぞれが通信モードの場合において、マスタ２０がスリープ信号を通信配線３０に出力すると、複数のスレーブ１０それぞれはスリープ処理を行い、通信モードから省電力モードに移行する。後述するようにマスタ２０はスリープ処理においてウェイクアップ信号の検出を行う。そしてマスタ２０はウェイクアップ信号が入力されないと判定すると、通信モードから省電力モードに移行する。これとは異なり、ウェイクアップ信号が入力されたと判定するとマスタ２０は、通信モードを継続する。

図１に示すようにマスタ２０は、マイクロコンピュータ４０とトランシーバ５０を有する。マイクロコンピュータ４０とトランシーバ５０とは、Ｔｘ端子、ＥＮ端子、ＤｉｆｆＥＮ端子、および、Ｒｘ端子の４端子を介して接続されている。これによりマイクロコンピュータ４０はトランシーバ５０を介して通信配線３０と接続されている。以下においてはマイクロコンピュータ４０を、単にマイコン４０と示す。

マイコン４０はヘッダーやフレームを送信信号としてＴｘ端子に出力する。またマイコン４０はトランシーバ５０の動作モードの切り換えを指示する動作モード切り換え信号をＥＮ端子に出力する。さらにマイコン４０は、ウェイクアップ信号の検出状態の切り換えをトランシーバ５０に指示する検出状態切り換え信号をＤｉｆｆＥＮ端子に出力する。そしてこのマイコン４０には、通信配線３０の信号（受信信号）や後述の比較信号がＲｘ端子を介して入力される。

以下においては、Ｔｘ端子、ＥＮ端子、ＤｉｆｆＥＮ端子、および、Ｒｘ端子それぞれの信号を、単にＴｘ、ＥＮ、ＤｉｆｆＥＮ、および、Ｒｘと示す。これは、図面においても同様である。

図２に示すようにトランシーバ５０は、送信機５１と、受信機５２と、比較部５３と、接続切り換え部５４と、を有する。そして比較部５３はコンパレータ５５とフィルタ５６を有し、接続切り換え部５４はスイッチ５７とＡＮＤゲート５８を有する。上記の省電力モードにおいてトランシーバ５０の送信機５１の駆動が停止する。これはスレーブ１０においても同様で、省電力モードにおいてスレーブ１０の送信機が停止状態となる。

送信機５１の出力端子が通信配線３０に接続され、その入力端子がＴｘ端子に接続されている。この送信機５１にはＥＮ端子も接続されている。受信機５２の入力端子は通信配線３０に接続され、その出力端子がＡＮＤゲート５８の第１入力端子に接続されている。コンパレータ５５の非反転入力端子は通信配線３０に接続され、反転入力端子がＴｘ端子に接続されている。コンパレータ５５の出力端子はフィルタ５６とスイッチ５７を介してＡＮＤゲート５８の第２入力端子に接続される。そしてスイッチ５７は、Ｈｉレベルの基準電位とＡＮＤゲート５８、および、フィルタ５６とＡＮＤゲート５８との間に設けられ、ＤｉｆｆＥＮ端子と接続されている。ＡＮＤゲート５８の出力端子はＲｘ端子に接続されている。

送信機５１はＥＮの電圧レベル（動作モード切り換え信号）に応じて通信モード若しくは省電力モードに切り換わる。本実施形態の送信機５１はＥＮがＨｉレベルの場合に通信モード、Ｌｏレベルの場合に省電力モードになる。送信機５１は通信モードになると送信信号を通信配線３０に出力し、省電力モードになると送信信号の通信配線３０への出力を停止する。

受信機５２は通信配線３０から入力される受信信号をＡＮＤゲート５８に出力する。ＡＮＤゲート５８は、２つの入力信号が共にＨｉレベルの場合にＨｉレベルの信号を出力し、２つの入力信号の内の少なくとも一方がＬｏレベルの場合にＬｏレベルの信号を出力する。後述するようにウェイクアップ信号を検出しない場合、ＡＮＤゲート５８はスイッチ５７を介して基準電位と接続される。そのためウェイクアップ信号を検出しない場合、ＡＮＤゲート５８の出力は受信信号と同一となる。すなわち、Ｒｘは受信信号と同一となる。

比較部５３のコンパレータ５５の非反転入力端子に受信信号が入力され、反転入力端子に送信信号が出力される。したがって受信信号が送信信号よりも電圧レベルが低い場合にコンパレータ５５はＬｏレベルを出力する。これとは異なり、受信信号が送信信号よりも電圧レベルが高い場合、コンパレータ５５はＨｉレベルを出力する。また受信信号と送信信号とが電圧レベルが等しい場合においても、コンパレータ５５はＨｉレベルを出力する。

以上によりマスタ２０のマイコン４０が、図３に示すスリープ信号を出力した場合、受信信号と送信信号とは実質的に同一となることが期待される。しかしながら信号の遅延のため、スリープ信号の非反転入力端子と反転入力端子それぞれへの入力タイミングが、遅延時間分だけずれる。そのため、送信信号と受信信号とが実質的に同一であるにもかかわらず、コンパレータ５５はＨｉレベルではなく、遅延時間分だけ連続してＬｏレベルを出力することがある。

これに対してスレーブ１０が図３に示すウェイクアップ信号を出力した場合、送信信号と受信信号とは実質的に異なる。ウェイクアップ信号は図３に示すように遅延時間よりも長い規定時間の間、Ｌｏレベルの信号である。したがってコンパレータ５５にウェイクアップ信号が入力されている間、コンパレータ５５は規定時間分だけ連続してＬｏレベルを出力する。なお、スレーブ１０がウェイクアップ信号を出力した後は、マスタ２０がヘッダーやフレームを出力しない限り、送信信号と受信信号とはＨｉレベルに保たれる。

フィルタ５６は入力信号がＨｉレベルの場合、および、Ｌｏレベルの入力信号の連続して入力される時間が規定時間よりも短い場合、Ｈｉレベルを出力する。そしてフィルタ５６は、Ｌｏレベルの入力信号の連続して入力される時間が規定時間以上の場合、Ｌｏレベルを出力し続ける。したがってフィルタ５６は、マイコン４０がスリープ信号を出力した後において、コンパレータ５５にウェイクアップ信号が入力されていない場合、Ｈｉレベルを出力し続ける。これとは異なりコンパレータ５５にウェイクアップ信号が入力された場合、フィルタ５６はＬｏレベルを出力し続ける。このフィルタ５６の出力が比較信号に相当する。

以上に示したように比較部５３は、ウェイクアップ信号を検出しない場合にＨｉレベルの比較信号を出力し続け、ウェイクアップ信号を検出するとＬｏレベルの比較信号を出力し続ける。なお、遅延時間よりも長く、規定時間よりも短い時間を設定時間とすると、フィルタ５６は以下に示すように動作してもよい。すなわちフィルタ５６は、入力信号がＨｉレベルの場合、および、Ｌｏレベルの入力信号の連続して入力される時間が設定時間よりも短い場合、Ｈｉレベルの比較信号を出力する。そしてフィルタ５６は、Ｌｏレベルの入力信号の連続して入力される時間が設定時間以上の場合、Ｌｏレベルの比較信号を出力し続けるようにしてもよい。

接続切り換え部５４のスイッチ５７は、ＤｉｆｆＥＮの電圧レベル（検出状態切り換え信号）がＬｏレベルの場合に基準電位とＡＮＤゲート５８を接続する。これとは反対にＤｉｆｆＥＮがＨｉレベルの場合にスイッチ５７は、フィルタ５６とＡＮＤゲート５８を接続する。これにより、ＤｉｆｆＥＮがＬｏレベルの場合にＲｘ端子には受信信号が入力される。そしてＤｉｆｆＥＮがＨｉレベルの場合にＲｘ端子には、比較部５３のウェイクアップ信号の検出に応じた信号（比較信号）が入力される。

図４および図５に示すようにマイコン４０は、スリープ信号を出力し始めるまでＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルにする。これによりマイコン４０はＲｘ端子から受信信号を受け取る。またマイコン４０は、スリープ信号の出力し始める際にＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルに切り換える。これによりマイコン４０はＲｘ端子から比較信号を受け取る。

次に、図４および図５に基づいて、マスタ２０のスリープ処理を説明する。図４および図５の始めにおいて、複数のスレーブ１０と１つのマスタ２０それぞれは通信モードとなっている。この際、ＥＮはＨｉレベルに固定され、送信機５１は通信モードとなっている。そしてＤｉｆｆＥＮはＬｏレベルに固定され、Ｒｘが通信配線３０（ＬＩＮバス）と同一となり、マスタ２０はウェイクアップ信号の非検出状態になっている。マスタ２０はヘッダーやフレームをＬＩＮスケジュールにしたがってＴｘ端子に出力し、スレーブ１０はマスタ２０の出力したヘッダーに応じたレスポンスを自身のＴｘ端子に出力している。

このような通信状態においてマスタ２０がスリープ処理を行うべく、スリープ信号を出力すると、各スレーブ１０は通信モードから省電力モードに切り換わる。マスタ２０はスリープ信号を出力し始める際に、ＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルに切り換える。これによりＲｘが比較部５３の出力（比較信号）と同一となる。この結果、マスタ２０はウェイクアップ信号の検出状態に移行する。

マイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルへと立ち上げてから、ＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルに変化するか否かを判定する。すなわちマイコン４０は、ウェイクアップ信号を検出したか否かを判定する。ＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルへと立ち上げてから判定時間経過してもウェイクアップ信号を検出しなかった場合、マイコン４０は図４に示すようにＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルへと切り換える。これにより送信機５１を通信モードから省電力モードに切り換える。そして図示しないが、この後にウェイクアップ信号を検出するとマイコン４０は、ＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルへと切り換え、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルへと切り換える。これにより送信機５１が省電力モードから通信モードに切り換わり、マスタ２０はウェイクアップ信号の非検出状態に移行する。

これとは異なり、図５に示すようにマスタ２０がスリープ信号を出力し終わった直後にＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルに変化し、マイコン４０がウェイクアップ信号を検出すると、マイコン４０はＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルへと切り換える。そしてＥＮをＨｉレベルに維持する。これにより送信機５１は通信モードを維持し、マスタ２０はウェイクアップ信号の非検出状態に移行する。なお上記の判定時間は、ウェイクアップ信号の規定時間よりも数倍長い時間である。

次に、図６に基づいてマイコン４０のスリープ処理を説明する。ただしスリープ処理をする際にマスタ２０は通信モードになっており、ＥＮはＨｉレベルになっている。

先ずステップＳ１０においてマイコン４０は、スレーブ１０のスリープが許可となっているか否かを判定する。スリープが許可となっている場合、マイコン４０はステップＳ２０へと進む。これとは異なり、スリープが禁止となっている場合、マイコン４０はステップＳ１０を繰り返し、スリープが許可となるまで待機する。

ステップＳ２０へ進むとマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルからＨｉレベルにする。これによりマスタ２０はウェイクアップ信号の検出状態となり、マイコン４０はＲｘ端子を介して比較信号を検出する。この後にマイコン４０はステップＳ３０へと進む。

ステップＳ３０へ進むとマイコン４０は、スリープ信号を出力する。これによりマイコン４０はスレーブ１０をスリープモードに移行させる。この後にマイコン４０はステップＳ４０へと進む。

ステップＳ４０へ進むとマイコン４０は、ＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化したか否かを判定する。すなわちマイコン４０は、ウェイクアップ信号があるか否かを判定する。ＲｘがＬｏレベルの場合、マイコン４０はウェイクアップ信号があると判定し、ステップＳ５０へと進む。これとは異なり、ＲｘがＨｉレベルの場合、マイコン４０はウェイクアップ信号が無いと判定し、ステップＳ６０へと進む。

ステップＳ５０へ進むとマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルにする。またマイコン４０はＥＮをＨｉレベルにし、スリープ処理を終了する。

ステップＳ６０へ進むとマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルに切り換えてから判定時間経過したか否かを判定する。判定時間が経過した場合、マイコン４０はステップＳ７０へと進む。これとは異なり、判定時間が経過していない場合、マイコン４０はステップＳ４０へと戻る。したがってステップＳ４０においてＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化しない場合、マイコン４０は判定時間が経過するまでステップＳ４０、Ｓ６０を繰り返す。

ステップＳ７０へ進むとマイコン４０は、ＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルにする。これによりマスタ２０は通信モードから省電力モードに移行する。この後にマイコン４０はステップＳ４０へと戻る。この場合、判定時間が経過しているので、マイコン４０はＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化するまで、ステップＳ４０，Ｓ６０，Ｓ７０を繰り返す。

次に、本実施形態に係る通信システム１００の作用効果を説明する。上記したようにマスタ２０は、スリープ信号を出力する際にウェイクアップ信号の検出を開始する。したがって、スリープ信号の出力し終わりを確認した後に、ウェイクアップ信号の検出を行う構成とは異なり、その確認のためのタイムラグが生じず、ウェイクアップ信号を検出できなくなることが抑制される。

本実施形態においてマイコン４０は、ＲｘがＨｉレベルの場合において、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルに切り換えてから判定時間経過するとＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルにする例を示した。しかしながらこれとは異なり、図７および図８に示すように、判定時間よりも短い、所定時間経過後にＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルにしてもよい。この所定時間は、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルに切り換えてからスリープ信号を出力し終わるのに必要とする時間である。

この変形例の場合、マイコン４０はＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルに切り換えてから所定時間経過すると、ＥＮをＬｏレベルにする。こうすることでマイコン４０は、スリープ信号の出力終わりに送信機５１を通信モードから省電力モードに切り換える。そしてＲｘがＬｏレベルになったのを検出するとマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＬｏレベルにするとともに、ＥＮをＨｉレベルにする。こうすることでマスタ２０はウェイクアップ信号の非検出状態となり、送信機５１は通信モードに切り換わる。またＲｘがＨｉレベルのままの場合にマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベル、ＥＮをＬｏレベルに保つ。

この変形例の場合、図８に示すようにマイコン４０はステップＳ６０の代わりにステップＳ８０を行う。マイコン４０はステップＳ８０において所定時間経過したか否かを判定し、経過した場合にステップＳ７０へと進み、経過していない場合、ステップＳ４０へ戻る。

以上に示したようにこの変形例の場合、所定時間経過後（スリープ信号の出力終わり）に送信機５１が省電力モードに切り換わる。これにより、マスタ２０における消費電力が低減される。

なお上記の変形例とは異なり、マイコン４０は所定時間の経過を判定する代わりに、スリープ信号の出力終わりを判定してもよい。このさらなる変形例の場合、図９に示すようにマイコン４０はステップＳ８０の代わりにステップＳ９０を行う。マイコン４０はステップＳ９０においてスリープ信号の出力終わりを判定し、出力し終わったと判定すると、ステップＳ７０へと進み、出力し終わっていないと判定すると、ステップＳ４０へ戻る。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１４に基づいて説明する。第２実施形態に係る通信システムは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。

第１実施形態では、マイコン４０とトランシーバ５０とが、Ｔｘ端子、ＥＮ端子、ＤｉｆｆＥＮ端子、および、Ｒｘ端子の４端子を介して接続される例を示した。これに対し本実施形態では、図１０に示すようにマイコン４０とトランシーバ５０とが、Ｔｘ端子、ＤｉｆｆＥＮ端子、および、Ｒｘ端子の３端子を介して接続される点を特徴とする。

また図１１に示すようにトランシーバ５０が、モード切り換え部５９を有する点も特徴とする。

第１実施形態では送信機５１にＥｎ端子が接続され、ＥＮの電圧レベル（動作モード切り換え信号）に応じて送信機５１の動作モードが決定された。しかしながら図１１に示すようにモード切り換え部５９を介してＤｉｆｆＥＮが送信機５１に入力される。送信機５１の動作モードはモード切り換え部５９の出力によって決定される。本実施形態の送信機５１はモード切り換え部５９の出力がＨｉレベルの場合に省電力モード、Ｌｏレベルの場合に通信モードになる。

モード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮの立ち上がりと立ち下がりそれぞれを検出する。ＤｉｆｆＥＮの立ち上がりを検出すると、モード切り換え部５９は時間の計測を始める。そして図１２に示すように所定時間経過するとモード切り換え部５９は、ＨｉレベルのＤｉｆｆＥＮを送信機５１に出力する。これにより送信機５１を省電力モードに切り換える。またモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮの立ち下がりを検出すると、ただちに送信機５１への出力を停止する。これにより送信機５１にＬｏレベルの信号が入力され、送信機５１は通信モードに切り換わる。

次に、図１３に基づいてマイコン４０のスリープ処理を説明する。本実施形態の場合、図１２に示すようにマイコン４０は、スリープ処理において第１実施形態で説明したステップＳ１０〜ステップＳ３０を行う。しかしながらステップＳ３０においてスリープ信号を出力するとマイコン４０は、ステップＳ１００へと進む。

ステップＳ１００へ進むとマイコン４０は、ＲｘがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化したか否かを判定する。ＲｘがＬｏレベルの場合、ステップＳ１１０へと進む。これとは異なり、ＲｘがＨｉレベルのままの場合、マイコン４０はステップＳ１００を繰り返し、ウェイクアップ信号が検出されるまで待機する。

ステップＳ１１０へ進むとマイコン４０は、ＤｉｆｆＥＮをＨｉレベルからＬｏレベルにする。これによりマスタ２０はウェイクアップ信号の非検出状態に移行する。この後にマイコン４０はスリープ処理を終了する。

次に、図１４に基づいてモード切り換え部５９の動作モードの切り換え判定処理を説明する。先ずステップＳ２１０においてモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮがＬｏレベルからＨｉレベルへと変化したか否かを判定する。すなわちモード切り換え部５９はＤｉｆｆＥＮが立ち上がったか否かを判定する。ＤｉｆｆＥＮが立ち上がった場合、モード切り換え部５９はステップＳ２２０へと進む。これとは異なり、ＤｉｆｆＥＮが立ち上がっていない場合、モード切り換え部５９はステップＳ２１０を繰り返し、ＤｉｆｆＥＮが立ち上がるまで待機する。なお、モード切り換え部５９がステップＳ２２０へと進むのは、図１３に示すステップＳ２０をマイコン４０が行ったときである。

ステップＳ２２０へ進むとモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮが立ち上がってから所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過した場合、モード切り換え部５９はステップＳ２３０へと進む。これとは異なり、所定時間経過していない場合、モード切り換え部５９はステップＳ２２０を繰り返し、所定時間経過するまで待機する。すなわちモード切り換え部５９は、スリープ信号が出力され終わるまで待機する。

ステップＳ２３０へ進むとモード切り換え部５９は、ＨｉレベルのＤｉｆｆＥＮを送信機５１に出力する。これにより送信機５１は省電力モードに切り換わる。この後にモード切り換え部５９はステップＳ２４０へと進む。

ステップＳ２４０へ進むとモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮがＨｉレベルからＬｏレベルへと変化したか否かを判定する。すなわちモード切り換え部５９はＤｉｆｆＥＮが立ち下がったか否かを判定する。ＤｉｆｆＥＮが立ち下がった場合、モード切り換え部５９はステップＳ２５０へと進む。これとは異なり、ＤｉｆｆＥＮが立ち下がっていない場合、モード切り換え部５９はステップＳ２４０を繰り返し、ＤｉｆｆＥＮが立ち下がるまで待機する。なお、モード切り換え部５９がステップＳ２５０へと進むのは、図１３に示すステップＳ１１０をマイコン４０が行ったときである。

ステップＳ２５０へ進むとモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮの送信機５１への出力を停止する。これにより送信機５１にはモード切り換え部５９の出力としてＬｏレベルが入力され、送信機５１は通信モードに切り換わる。

以上に示したように本実施形態に係る通信システム１００では、マイコン４０とトランシーバ５０とが、Ｔｘ端子、ＤｉｆｆＥＮ端子、および、Ｒｘ端子の３端子を介して接続される。そのためマイコン４０とトランシーバ５０の接続端子数が低減される。

また、所定時間経過後（スリープ信号の出力終わり）に送信機５１が省電力モードに切り換わる。これにより、マスタ２０における消費電力が低減される。

本実施形態のモード切り換え部５９は、ＤｉｆｆＥＮの立ち上がりと立ち下がりに基づいて、送信機５１の動作モードを切り換える例を示した。しかしながらこれとは異なり、図１５および図１６に示すようにモード切り換え部５９は、スリープ信号とＤｉｆｆＥＮとに基づいて、送信機５１の動作モードを切り換えてもよい。

この変形例の場合、モード切り換え部５９はスリープ信号の出力し終わりを検出すると、ＨｉレベルのＤｉｆｆＥＮを送信機５１に出力する。こうすることで送信機５１を省電力モードに切り換える。そしてＤｉｆｆＥＮの立ち下がりを検出するとモード切り換え部５９は、送信機５１への出力を停止する。これにより送信機５１にＬｏレベルの信号が入力され、送信機５１は通信モードに切り換わる。

そして図１７に示すようにこの変形例のモード切り換え部５９は、動作モードの切り換え判定処理において、ステップＳ２２０の代わりにステップＳ２６０を行う。モード切り換え部５９はステップＳ２６０においてスリープ信号の出力終わりを判定し、出力し終わったと判定すると、ステップＳ２３０へと進む。

なお、上記のモード切り換え部５９は送信機５１へのＤｉｆｆＥＮの出力と停止によって送信機５１の動作モードを切り換える例を示した。しかしながらこれとは異なり、モード切り換え部５９がＤｉｆｆＥＮの電圧レベルに応じた制御信号を生成し、その制御信号を送信機５１へ出力することで、送信機５１の動作モードを切り換えてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、本発明のマスタ２０を車両の通信システムに適用した例を説明した。しかしながら本発明は、マスタ２０の他に、スレーブ１０と通信配線３０とを有する通信システムには限定されない。ただし、スレーブ１０は省電力モードにおいてウェイクアップ信号を出力する。本発明のマスタ２０は、この機能を有するスレーブ１０との通信に適用されればよい。

本実施形態では通信プロトコルとしてＬＩＮ通信を採用する例を示した。しかしながら通信プロトコルとしては上記例に限定されず、例えばＣＡＮ（登録商標）通信を採用することもできる。

１０…スレーブ
２０…マスタ
３０…通信配線
４０…マイコン
５０…トランシーバ
５１…送信機
５２…受信機
５３…比較部
１００…通信システム

Claims

通信配線（３０）を介して複数のスレーブノード（１０）と通信可能に接続されたマスタノードであって、
前記通信配線と接続されたトランシーバ（５０）と、
前記トランシーバを介して前記通信配線と接続されたマイクロコンピュータ（４０）と、を有し、
前記トランシーバは、
前記マイクロコンピュータから出力された送信信号を前記通信配線へ出力する送信機（５１）と、
前記通信配線から入力された受信信号を前記マイクロコンピュータへ出力する受信機（５２）と、
前記送信機に入力される前記送信信号と前記受信機に入力される前記受信信号とを比較した比較信号を前記マイクロコンピュータへ出力する比較部（５３）と、を有し、
複数の前記スレーブノードと前記トランシーバそれぞれは、動作モードとして、通信モードと省電力モードを有し、
複数の前記スレーブノードそれぞれは、複数の前記スレーブノードそれぞれを前記省電力モードから前記通信モードへと移行させるウェイクアップ信号を前記通信配線に出力する機能を有し、
前記マイクロコンピュータは、前記送信信号として、複数の前記スレーブノードそれぞれを前記通信モードから前記省電力モードへと移行させるスリープ信号を有し、
前記マイクロコンピュータは、前記スリープ信号を出力し始めてからの前記比較信号に基づいて、前記ウェイクアップ信号が前記通信配線に出力されたか否かを判定するマスタノード。
前記ウェイクアップ信号は、規定時間の間Ｌｏレベルの信号であり、
前記比較部は、前記送信機に入力される前記送信信号と前記受信機に入力される前記受信信号との連続して相違する時間が前記規定時間よりも短い場合、前記比較信号としてＨｉレベルの信号を出力し、前記規定時間以上の場合、前記比較信号として前記Ｌｏレベルの信号を出力し続ける請求項１に記載のマスタノード。
前記トランシーバは、前記受信機の前記受信信号と前記比較部の前記比較信号とが入力され、出力端子が前記マイクロコンピュータに接続されるＡＮＤゲート（５８）と、前記ＡＮＤゲートと前記比較部との接続、および、前記ＡＮＤゲートと前記Ｈｉレベルの基準電位との接続を切り換えるスイッチ（５７）と、を有し、
前記マイクロコンピュータは、前記スイッチに切り換え信号を出力しており、
前記スイッチは、前記切り換え信号が前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの一方の場合に前記ＡＮＤゲートと前記基準電位とを接続し、前記切り換え信号が前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方の場合に前記ＡＮＤゲートと前記比較部とを接続し、
前記マイクロコンピュータは、前記スリープ信号を出力し始める際に、前記切り換え信号を前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方にして、前記ＡＮＤゲートと前記比較部とを接続する請求項２に記載のマスタノード。
前記マイクロコンピュータは、前記スリープ信号を出力し始めてから判定時間経過するまでの間、前記比較信号が前記Ｈｉレベルの場合、前記トランシーバを前記通信モードから前記省電力モードに移行させる請求項３に記載のマスタノード。
前記マイクロコンピュータは、前記切り換え信号を前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方にしている際に、前記比較信号が前記Ｌｏレベルになると、前記切り換え信号を前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの一方に切り換える請求項３または請求項４に記載のマスタノード。
前記マイクロコンピュータは、
前記スリープ信号を出力し始めてから所定時間経過すると、前記トランシーバを前記通信モードから前記省電力モードに移行し、
前記切り換え信号を前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方にしている際に、前記比較信号が前記Ｌｏレベルになると、前記切り換え信号を前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの一方にするとともに、前記トランシーバを前記省電力モードから前記通信モードに切り換える請求項３に記載のマスタノード。
前記マイクロコンピュータは、前記トランシーバの前記動作モードを決定する動作モード切り換え信号を前記トランシーバに出力する請求項１〜６いずれか１項に記載のマスタノード。
前記トランシーバは、前記切り換え信号の電圧レベルの切り換わりに基づいて、前記送信機の前記動作モードを切り換えるモード切り換え部（５９）を有し、
前記モード切り換え部は、前記切り換え信号の前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの一方から他方への切り換わりを検出すると、所定時間経過後に前記送信機を前記通信モードから前記省電力モードへと切り換え、前記切り換え信号の前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方から一方への切り換わりを検出すると、前記送信機を前記省電力モードから前記通信モードに切り換える請求項３に記載のマスタノード。
前記トランシーバは、前記スリープ信号の出力終わりと、前記切り換え信号の前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方から一方への切り換わりとに基づいて、前記送信機の前記動作モードを切り換えるモード切り換え部（５９）を有し、
前記モード切り換え部は、前記スリープ信号の出力終わりを検出すると、前記送信機を前記通信モードから前記省電力モードへと切り換え、前記切り換え信号の前記Ｌｏレベルおよび前記Ｈｉレベルの他方から一方への切り換わりを検出すると、前記送信機を前記省電力モードから前記通信モードに切り換える請求項３に記載のマスタノード。