(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121369
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム
(51)【国際特許分類】
H02J 13/00 20060101AFI20240830BHJP
G06F 1/3206 20190101ALI20240830BHJP
G06F 1/3287 20190101ALI20240830BHJP
B60R 16/02 20060101ALI20240830BHJP
【FI】
H02J13/00 311E
G06F1/3206
G06F1/3287
B60R16/02 660K
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023028434
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】弁理士法人サトー
(72)【発明者】
【氏名】▲ドン▼ 洪亮
【テーマコード(参考)】
5B011
5G064
【Fターム(参考)】
5B011DA06
5B011EA08
5B011LL11
5G064AA04
5G064AC05
5G064CB12
5G064DA06
(57)【要約】
【課題】各デバイスの個別の状態に応じて、電源の供給を効率的に管理できる通信デバイスの管理システムを提供する。
【解決手段】通信デバイス管理システム9において、車載ネットワークに接続されて通信を行うデバイス1,2に電源を供給する電源供給装置3の電源端子とデバイス1,2の電源端子との間に、それぞれトランジスタ5,6を配置し、トランジスタ5,6のオンオフ状態を、デバイス1,2より入力される信号に基いて個別に制御する。具体的には、マイコン4を備え、デバイス1,2のそれぞれは、スリープ状態への移行条件が成立すると、信号INH(1),(2)をローレベルにすることでマイコン4に対してスリープ状態への移行要求を出力する。それらを受けて、マイコン4は、対応する通信デバイス1,2のトランジスタ5,6をオフにする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載ネットワークに接続されて通信を行う複数の通信デバイス(1,1A,1B,1C,1D,1E,2,2A,2B,2C,2D,2E)と、
これら複数の通信デバイスに電源を供給する電源供給装置(3)と、
この電源供給装置の電源端子と、前記複数の通信デバイスの電源端子との間に配置される複数のスイッチ(5,6)と、を備え、
前記複数のスイッチのオンオフ状態を、前記複数の通信デバイスより入力される信号に基いて個別に制御する通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項2】
前記複数の通信デバイス(1B,1C,1D,1E,2B,2C,2D,2E)のそれぞれは、スリープ状態への移行条件が成立すると移行要求信号を出力し、
前記移行要求信号によって対応するスイッチをオフにする請求項1記載の通信デバイのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項3】
前記複数のスイッチのオンオフを制御する制御装置(4,4A)を備え、
前記複数の通信デバイスのそれぞれは、スリープ状態への移行条件が成立すると、前記制御装置に対してスリープ状態への移行要求信号を出力し、
前記制御装置は、前記移行要求信号が入力されると対応する通信デバイスのスイッチをオフにする請求項1記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項4】
全ての通信デバイスに対応するスイッチがオフになると、前記電源供給装置による電源の供給を停止させる制御装置(4D,4E)を備える請求項1記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項5】
全ての通信デバイスに対応するスイッチがオフになると、前記電源供給装置による電源の供給を停止させる制御装置(4B,4C)を備える請求項2記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項6】
前記制御装置は、全ての通信デバイスに対応するスイッチがオフになると、前記電源供給装置による電源の供給を停止させる請求項3記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【請求項7】
全ての通信デバイスが前記移行要求信号を出力すると、前記制御装置に入力される移行要求信号のレベルをアクティブに変化させる論理回路(13(1)、13(2))を備える請求項5記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の通信デバイスのウェイクアップ状態、スリープ状態への移行を管理するシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
所謂TC10に対応した複数のイーサネット(登録商標)デバイスへの電源供給を、共通の電源装置により行う構成において、通常の動作モードからスリープモードに移行させることを想定する。尚、特許文献1は、直接的にイーサネットデバイスを対象としたものではないが、ネットワークに接続されている複数の通信装置について、スリープモードに移行させる制御を開示したものとして提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のように想定した構成では、一部のデバイスがスリープモードに移行可能な条件になった状態でも、全てのデバイスについて移行可能な条件が揃わない限り移行できないことになり、不要な電力消費が発生することになる。
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、各デバイスの個別の状態に応じて、電源の供給を効率的に管理できる通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の通信デバイスのウェイクアップ/スリープ管理システムによれば、車載ネットワークに接続されて通信を行う複数の通信デバイス1,1A,1B,1C,1D,1E,2,2A,2B,2C,2D,2E)に電源を供給する電源供給装置(3)の電源端子と、複数の通信デバイスの電源端子との間に複数のスイッチ(5,6)を配置し、それら複数のスイッチのオンオフ状態を、複数の通信デバイスより入力される信号に基いて個別に制御する。
【0006】
このように、各通信デバイスの稼働状況等に応じてそれぞれに対応するスイッチを個別にオンオフすれば、電源供給装置から各通信デバイスへの電源供給を個別に制御できる。したがって、全ての通信デバイスへの電源供給が不要となった段階で、電源供給装置からの電源供給を一括して停止させる必要がなく、効率的に省電力化を図ることができる。
【0007】
より具体的には、請求項2に記載したように、複数の通信デバイス(1B,1C,1D,1E,2B,2C,2D,2E)のそれぞれが、スリープ状態への移行条件が成立すると移行要求信号を出力し、その移行要求信号によって対応するスイッチをオフにすることで、各通信デバイスが自律的に、自身への電源供給を制御できる。
【0008】
また、請求項3に記載したように、複数のスイッチのオンオフを制御する制御装置(4,4A)を備え、複数の通信デバイスのそれぞれは、スリープ状態への移行条件が成立すると制御装置に対してスリープ状態への移行要求信号を出力する。制御装置は、移行要求信号が入力されると対応する通信デバイスのスイッチをオフにする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】第1実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【
図2】ディープスリープ/ウェイクアップ制御に係る動作タイミングチャート
【
図3】第2実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【
図4】ディープスリープ/ウェイクアップ制御に係る動作タイミングチャート
【
図5】第3実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【
図6】ディープスリープ/ウェイクアップ制御に係る動作タイミングチャート
【
図7】第4実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【
図8】ディープスリープ/ウェイクアップ制御に係る動作タイミングチャート
【
図9】第5実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【
図10】第6実施形態であり、通信デバイス管理システムの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【0010】
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態の通信デバイス管理システムは、通信デバイスである2つのイーサネットデバイス1及び2、これらに電源を供給する電源供給装置3、マイクロコンピュータ;マイコン4を備えている。以下、イーサネットデバイスを単に「デバイス」と称する。デバイス1及び2は、例えばスイッチングハブやPHYトランシーバ等であり、車載通信用のネットワークに接続されている。
【0011】
電源供給装置3からデバイス1、2への電源VCC(1),(2)は、それぞれスイッチに相当するNPNトランジスタ5,6を介して供給される。トランジスタ5,6のコレクタは、電源供給装置3の電源端子に共通に接続されており、エミッタは、それぞれデバイス1、2の電源端子に接続されている。トランジスタ5,6のベースは、それぞれマイコン4の端子SW制御(1)、(2)に接続されている。LPSD(Low Power Signal Detect)7,8は小型の電源回路である。LPSD7,8は、デバイス1、2が電源供給装置3からの電源供給が停止してディープスリープ状態に移行している間に、ウェイクアップするための信号の入力を検出するための最小限の電力をデバイス1、2に供給する。
【0012】
デバイス1は4つの通信ポートPHY(1)~(4)を備え、デバイス2は1つの通信ポートPHY(5)を備えている。デバイス1、2の端子INH(INHibit)(1)、(2)、及び端子T1ポートスリープ検知(1)、(2)は、それぞれマイコン4の入力端子に接続されている。デバイス1、2は、それぞれの通信ポートの全てが通信を停止すると、内部的に通信機能部分への電源供給を停止するポートスリープ状態に移行する。デバイス1、2は、ポートスリープ状態に移行したことを示すフラグを格納するレジスタを内蔵している。端子T1ポートスリープ検知は、マイコン4がデバイス1、2の上記のレジスタにアクセスしてポートスリープ状態に移行したか否かを判別するための端子である。
【0013】
マイコン4の端子ディープスリープ制御(1)、(2)は、それぞれデバイス1、2の入力端子に接続されている。マイコン4は、自身の判断やデバイス1、2の状態に応じて、デバイス1、2に対する電源供給装置3からの電源供給を停止させるディープスリープ状態に移行させる際に、端子ディープスリープ制御(1)、(2)をアクティブレベルにする。マイコン4の端子SW制御(1)、(2)は、それぞれトランジスタ5,6のベースに接続されている。
【0014】
マイコン4が電源許可信号を出力するポートは、電源供給装置3の入力端子に接続されている。マイコン4は、デバイス1、2より入力される信号や自身の判断に応じて、トランジスタ5,6のオンオフを制御したり、電源供給装置3による電源の供給を制御する。以上が通信デバイス管理システム9を構成している。
【0015】
次に、本実施形態の作用について説明する。マイコン4は、デバイス1,2が通信を行っている期間は、マイコン4は端子SW制御(1)、(2)をハイレベルにしており、トランジスタ5,6をオン状態に維持している。
図2に示すように、デバイス1の端子PHY(1)~(4)が全て通信を停止してローレベルになると、デバイス1は、内部のレジスタにフラグT1ポートスリープ検知(1)をセットする。
【0016】
マイコン4が上記のレジスタにアクセスすることでT1ポートスリープを検知すると、マイコン4は、端子ディープスリープ制御(1)よりハイレベルパルスを出力する。それを受けて、デバイス1は端子INH(1)をアクティブレベルであるローに変化させ、マイコン4は、端子SW制御(1)をローレベルにする。これにより、デバイス1への電源VCC(1)の供給は停止され、デバイス1はディープスリープ状態に移行し、端子PHY(1)~(4)に関する機能部分を除いた内部ブロック(1)の動作も停止する。信号INH(1)は、スリープ状態への移行要求信号に相当する。
【0017】
デバイス2については、上述したデバイス1に関する動作が、端子PHY(5)がローレベルになることをトリガとして同様に実行される。マイコン4は、デバイス2をディープスリープ状態に移行させて、全デバイスがディープスリープ状態になったと判定すると、電源許可信号をローレベルにして電源供給装置3からの電源供給を停止させる。
【0018】
この状態から、デバイス1の端子PHY(1)~(4)の何れか1つ以上にウェイクアップ条件が成立してハイレベルになると、デバイス1は端子INH(1)をハイレベルに変化させる。それを受けて、マイコン4は、電源許可信号をハイレベルにして電源供給装置3からの電源供給を開始させると共に、端子SW制御(1)をハイレベルにしてデバイス1への電源VCC(1)の供給を開始させる。すると、デバイス1はウェイクアップして、内部ブロック(1)の動作を開始する。デバイス2については、端子PHY(5)がハイレベルになることをトリガとして、電源許可信号をハイレベルにする点を除いて上記と同様の動作となる。
【0019】
以上のように本実施形態によれば、通信デバイス管理システム9において、車載ネットワークに接続されて通信を行うデバイス1,2に電源を供給する電源供給装置3の電源端子とデバイス1,2の電源端子との間に、それぞれトランジスタ5,6を配置し、トランジスタ5,6のオンオフ状態を、デバイス1,2より入力される信号に基いて個別に制御する。具体的には、マイコン4を備え、デバイス1,2のそれぞれは、スリープ状態への移行条件が成立すると、信号INH(1),(2)をローレベルにすることでマイコン4に対してスリープ状態への移行要求を出力する。それらを受けて、マイコン4は、対応する通信デバイス1,2のトランジスタ5,6をオフにする。
【0020】
このように、各デバイス1,2の稼働状況等に応じてそれぞれに対応するトランジスタ5,6を個別にオンオフすれば、電源供給装置3から各通信デバイス1,2への電源供給を個別に制御できる。したがって、全てのデバイス1,2への電源供給が不要となった段階で電源供給装置3からの電源供給を一括して停止させる必要がなく、省電力化を図ることができる。
【0021】
また、マイコン4は、デバイス1,2に対応するスイッチ5,6が共にオフになると、電源供給装置3による電源の供給を停止させる。これにより、更に省電力化を図ることができる。
【0022】
(第2実施形態)
以下、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
図3に示すように、第2実施形態の通信デバイス管理システム11は、デバイス1A,2A及びマイコン4Aにより構成され、第1実施形態とは異なり、T1ポートスリープ制御に関する処理を除いて、ディープスリープ制御のみを行う。その際に、デバイス1A,2Aとマイコン4Aとは、端子INH(1),(2)を用いて制御する。
【0023】
次に、第2実施形態の作用について説明する。
図4に示すように、デバイス1の端子PHY(1)~(4)が全て通信を停止してローレベルになると、デバイス1は、端子INH(1)をローレベルに変化させ、マイコン4は、端子SW制御(1)をローレベルにする。これにより、デバイス1への電源VCC(1)の供給は停止され、デバイス1はディープスリープ状態に移行し、端子PHY(1)~(4)に関する機能部分を除いた内部ブロック(1)の動作も停止する。デバイス2については、上述したデバイス1に関する動作が、端子PHY(5)がローレベルになることをトリガとして同様に実行される。ウェイクアップする場合の動作は、第1実施形態と同様である。
【0024】
(第3実施形態)
図5に示すように、第3実施形態の通信デバイス管理システム12は、第1実施形態のマイコン4をマイコン4Bに置き換えると共に、デバイス1,2の端子INH(1),(2)は、マイコン4Bの端子に替えてトランジスタ5,6のベースに接続されている。また、端子INH(1),(2)は、カソードが共通に接続されたダイオード13(1)、13(2)を介して、マイコン4Bの入力端子に接続されている。すなわち、デバイス1,2は、自身でVCC(1),(2)の供給を制御する。ダイオード13(1)、13(2)は、論理回路に相当する。
【0025】
次に、第3実施形態の作用について説明する。マイコン4Bは端子SW制御(1)、(2)を使用しないので、
図6に示すタイミングチャートでは、デバイス1,2が端子INH(1),(2)をローレベルに変化させるのに伴いトランジスタ5,6がオフになり、電源VCC(1),(2)の供給が停止する点が第1実施形態と相違している。端子INH(1),(2)が共にローレベルになると、共通に接続されたダイオード13(1)、13(2)のカソードがハイレベルからローレベルに変化するので、その時点でマイコン4Bは、デバイス1,2が共にディープスリープ状態に移行したことを認識できる。
【0026】
(第4実施形態)
図7に示すように、第4実施形態の通信デバイス管理システム14は、第2実施形態のマイコン4Aをマイコン4Cに置き換えると共に、デバイス1,2の端子INH(1),(2)は、マイコン4Cの端子に替えてトランジスタ5,6のベースに接続されている。また、端子INH(1),(2)は、第3実施形態と同様にカソードが共通に接続されたダイオード13(1)、13(2)を介して、マイコン4Cの入力端子に接続されている。
【0027】
次に、第4実施形態の作用について説明する。
図8に示すタイミングチャートでは、第2実施形態のタイミングチャートより端子SW制御(1)、(2)の制御を除き、デバイス1,2が端子INH(1),(2)をローレベルに変化させるのに伴いトランジスタ5,6がオフになる点が相違している。
【0028】
(第5実施形態)
図9に示すように、第5実施形態の通信デバイス管理システム15は、第3実施形態のマイコン4Bをマイコン4Dに置き換えると共に、デバイス1,2の端子INH(1),(2)は、ダイオード13(1)、13(2)を介すことなく、それぞれマイコン4Dの異なる入力端子に接続されている。この場合の動作は、第3実施形態と同様になる。
【0029】
(第6実施形態)
図10に示すように、第6実施形態の通信デバイス管理システム16は、第4実施形態のマイコン4Cマイコン4Eに置き換えると共に、デバイス1E,2Eの端子INH(1),(2)は、ダイオード13(1)、13(2)を介すことなく、それぞれマイコン4Eの異なる入力端子に接続されている。この場合の動作は、第4実施形態と同様になる。
【0030】
(その他の実施形態)
各通信デバイスの通信ポートの数は、任意である。
通信デバイスの数は、3つ以上でも良い。
通信デバイスは、イーサネットプロトコルに準拠するものに限らない。
制御装置は、マイクロコンピュータ4に替えてSoC(System on Chip)を用いても良い。
スイッチは、MOSFET等でも良い。
【0031】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【0032】
図面中、1及び2はイーサネットデバイス、3は電源供給装置、4はマイクロコンピュータ、5及び6はNPNトランジスタを示す。