JP2002204243A - 車両用多重通信装置 - Google Patents

車両用多重通信装置

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JP2002204243A
JP2002204243A JP2000400217A JP2000400217A JP2002204243A JP 2002204243 A JP2002204243 A JP 2002204243A JP 2000400217 A JP2000400217 A JP 2000400217A JP 2000400217 A JP2000400217 A JP 2000400217A JP 2002204243 A JP2002204243 A JP 2002204243A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】データ送受信が遅れる等の不都合を解消し、更
に通信処理の簡素化を図ること。 【解決手段】ECU10は、第1CPU11と第2CP
U12と通信IC13とを備える。第1及び第2CPU
11,12間ではDMA通信等によりデータが送受信さ
れる。通信IC13は、それぞれのCPU11,12と
の間で個別に通信を行う。また、通信IC13は、EC
U10外部の外部通信バス14に接続されている。第1
及び第2CPU11,12は、各々受信したいデータの
データID(識別コード)を通信IC13に送信してお
く。通信IC13は、外部装置からのデータ受信の都
度、当該通信IC13内に設けた受信バッファに受信デ
ータを一旦格納し、その後第1及び第2CPU11,1
2から各々送信されたデータIDに基づき、受信データ
を該当するCPUに送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用多重通信装
置にかかり、特に複数のCPUを内蔵する電子制御機器
(ECU)と外部装置との間で好適な多重通信を可能に
するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の車両用通信装置では、ECU
(電子制御機器)内に複数のCPUを設け、外部通信バ
スを介して他のECU等との通信を行わせるよう構成さ
れている。その概略構成を図12に示す。図12では、
ECU40は2つのCPU41,42を備え、これらC
PU41,42間ではDMA通信等によりデータが送受
信される(CPU間通信1)。また、一方のCPU41
が通信IC43に接続されており、このCPU41と通
信IC43との間でデータが送受信される(CPU間通
信2)。更に、通信IC43では、外部通信バス44を
介して図示しない外部装置との間でデータが送受信され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、図12において、CPU42が外部通信バス
44に対してデータを送信する場合、CPU42→CP
U41→通信IC43→外部通信バス44といった順序
でデータを送信しなければならない。また逆に、CPU
42が外部通信バス44からデータを受信する場合に
は、外部通信バス44→通信IC43→CPU41→C
PU42といった順序でデータを受信しなければならな
い。そのため、CPU41にとって関係の無いタイミン
グにおいてもCPU42の送受信に応じてCPU41が
通信に介在してしまう。それにより、本来通信したいC
PU42にとって送受信タイミングが遅れるといった問
題が生じていた。外部通信バス44との送受信の遅れ
は、各種制御の遅れとなり、例えばメータECUではメ
ータ表示の遅れ等が生じる。
【0004】また、図12の構成では、CPU間通信1
及びCPU間通信2の通信負荷の増大を招く。通信負荷
に関しては、負荷の増大に伴いCPU41,42間で一
定周期で通信していたデータが定期的に送受信できなく
なることもある。これが発生すると、エンジンECUに
おいてエンジンのトルク制御の遅れ等が生じる。
【0005】一方近年では、車両用多重通信ネットワー
クが多数のECUにより構築され、各ECU間で送受信
されるデータ量が膨大なものになりつつある。そのた
め、ECU間通信を簡素化することが盛んに検討されて
いる。
【0006】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、データ送受信が
遅れる等の不都合を解消し、更に通信処理の簡素化を図
ることができる車両用多重通信装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、電子制御機器内において複数のCPUが通信回路に
各々接続されるので、各CPUは通信回路との間で直接
的にデータ送受信を行うことができる。従って、特定の
CPUだけが通信回路に接続される従来構成(図12)
とは異なり、データ送受信の遅れが解消できると共に、
CPU間通信の負荷が大幅に軽減できる。
【0008】また、外部装置との間で送受信されるデー
タは個別の識別コードを持っており、複数のCPUは、
各々受信したいデータの識別コードを通信回路に送信し
ておく。そして、通信回路は、外部装置からのデータ受
信の都度、当該通信回路内に設けた受信バッファに受信
データを一旦格納し、その後複数のCPUから各々送信
された識別コードに基づき、受信データを該当するCP
Uに送信する。つまり、受信バッファに一旦格納された
受信データは、識別コードを判別することにより各CP
Uに振り分けて送信される。従って、複数のCPUで
は、各々に必要なデータのみが受信できるようになり、
通信処理の簡素化を図ることができる。
【0009】また、請求項2に記載の発明では、通信回
路には複数のCPU毎に受信バッファが各々設けられて
おり、複数のCPUから送信された識別コードが各受信
バッファに割り振られる。この場合、各受信バッファで
は、各々に対応するCPU毎にそれに見合う識別コード
が格納され、その識別コードに合わせて受信データが格
納されることとなる。これにより、CPU毎の受信デー
タの振り分けが確実に実施できるようになる。
【0010】請求項3に記載の発明では、通信回路は、
複数のCPUから送信されてくる識別コードに基づいて
データ振分けテーブルを作成すると共に、該テーブルを
用い、受信データの識別コードがどのCPUの受信デー
タであるかを特定する。この場合、データ振分けテーブ
ルを用いることにより、請求項2と同様にCPU毎の受
信データの振り分けが確実に実施できるようになる。な
おこの場合、受信バッファをCPU毎に設ける必要はな
い。
【0011】上記請求項3の発明では、請求項4に記載
したように、通信回路の受信バッファでは、複数のCP
Uから送信されてくる識別コードが連続的に割り振ら
れ、該コード毎に受信データの記憶領域が設けられると
良い。
【0012】請求項5に記載の発明では、電子制御機器
への電源投入直後において、複数のCPUは、各々に受
信したいデータの識別コードを通信回路に送信する。こ
れにより、電子制御機器への電源投入後において、所望
のデータ受信が実現できるようになる。
【0013】請求項6に記載の発明では、複数のCPU
は、車載エンジンの運転状態又は車両走行状態に応じ
て、通信回路へ送信する識別コードを変更する。例え
ば、エンジンの高回転域とそれ以外の回転域とでは、C
PUの演算負荷が異なるため必要となるデータも相違す
る。それ故、エンジン回転域に応じて前記識別コードを
変更する。この場合、エンジン回転数をはじめとするエ
ンジン運転状態、又は車両走行状態に応じて受信データ
を変更すれば、受信データがより一層適切に管理できる
ようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、この
発明を具体化した第1の実施の形態を図面に従って説明
する。本実施の形態の車載用電子制御機器(ECU)
は、複数のCPUを備えるマルチCPUシステムを構築
するものであり、車両の走行状態やエンジンの運転状態
等を制御する。本実施の形態のECUは特に、2個のC
PUで1個の通信IC(通信回路)を共用するシステム
を実現するものである。
【0015】図1は、ECUの概要を示すブロック図で
ある。同図において、ECU10は、第1CPU11と
第2CPU12と通信IC13とを備える。第1及び第
2CPU11,12間ではDMA通信等によりデータが
送受信される。通信IC13は、それぞれのCPU1
1,12との間で個別に通信を行う。また、通信IC1
3は、ECU10外部の外部通信バス14に接続されて
いる。つまり、第1及び第2CPU11,12はそれぞ
れ、通信IC13を介して他ECUなどの外部装置(図
示略)との通信が可能となっている。
【0016】この場合、例えば第2CPU12が外部通
信バス14に対してデータを送信する場合、第2CPU
12→通信IC13→外部通信バス14の順序でデータ
が送信される。また逆に、第2CPU12が外部通信バ
ス14からデータを受信する場合には、外部通信バス1
4→通信IC13→第2CPU12の順序でデータが受
信される。
【0017】図2は、通信IC13の内部構成を示すブ
ロック図である。つまり、通信IC13は、第1及び第
2CPU11,12の各々に接続される受信バッファ2
1,22と、各CPU11,12共通の送信バッファ2
3と、通信コントローラ24とを備える。通信コントロ
ーラ24は通信用ICチップであり、送信バッファ23
に格納した送信データを外部通信バス14に順次送信す
る。また、同コントローラ24は、外部通信バス14よ
り受信した受信データを前記2つの受信バッファ21,
22に振り分けて格納し、更に受信バッファ21,22
に格納したデータを各CPU11,12に対して送信す
る。但しその詳細は後述する。
【0018】なお一般に、通信IC13はデータ送信処
理として、送信バッファ23に格納した送信データを順
に外部通信バス14に送信する機能を予め有する。その
ため、送信バッファ23は第1及び第2CPU11,1
2毎に設ける必要はなく、各CPU11,12共通とす
ることができる。また、各バッファ21〜23は、送受
信バッファ共にリングバッファ構成としても良い。
【0019】次に、上記ECU10に関してデータ通信
時の作用を説明する。但しここでは、データ受信時の各
CPU11,12の処理と通信コントローラ24の処理
について詳しく説明する。
【0020】本実施の形態の車両通信システムでは、外
部通信バス14を介してECU間等で互いに送受信され
るデータは個別の識別コード(以下、データIDとい
う)を予め持っており、ECU10内の第1及び第2C
PU11,12は、データIDを通信IC13に選択的
に送信することにより、各々が受信したいデータを通信
IC13に指定する。
【0021】実際には、第1及び第2CPU11,12
はそれぞれ、図3(a),(b)の処理を実施する。す
なわち、図3(a)において、第1CPU11は、ステ
ップ101で初期状態(例えばIGスイッチのON直
後)であるか否かを判別し、初期状態であることを条件
にステップ102に進む。第1CPU11は、ステップ
102において、CPU11自身が受信したいデータの
データIDを通信IC13に送信し、続くステップ10
3で通信IC13に対して送受信許可を指示する。
【0022】また、図3(b)において、第2CPU1
2は、前記図3(a)と同様にステップ201で初期状
態(例えばIGスイッチのON直後)であるか否かを判
別し、初期状態であることを条件にステップ202に進
む。第2CPU12は、ステップ202において、CP
U12自身が受信したいデータのデータIDを通信IC
13に送信し、続くステップ203で通信IC13に対
して送受信許可を指示する。
【0023】上記図3(a),(b)の処理により各C
PU11,12から通信IC13にデータIDが送信さ
れると、通信IC13では、上記2つの受信バッファ2
1,22にデータIDが割り振られる。つまり、図4
(a),(b)に示すように、受信バッファ21,22
では、各CPU11,12から指示されたデータIDが
割り振られ、このデータIDに対応する記憶領域に受信
データが逐次格納されるようになる。
【0024】より具体的には、上記図3(a)の処理に
おいて、第1CPU11から通信IC13に送信したデ
ータIDが「1,2,3,4,5」である場合、図4
(a)に示すようにそのデータID(ID=1〜5)が
受信バッファ21に割り振られる。また、上記図3
(b)において、第2CPU12から通信IC13に送
信したデータIDが「5,6,7,8,9」である場
合、図4(b)に示すようにそのデータID(ID=5
〜9)が受信バッファ22に割り振られる。なおここ
で、ID=5は両方の受信バッファ21,22で重複す
るが、これは第1及び第2CPU11,12で共に受信
したい共通データであることを意味する。
【0025】また、通信コントローラ24は、図5,図
6の処理を実行する。ここで、図5は、受信データを受
信バッファ21,22に格納するための処理であり、外
部通信バス14からのデータ受信のタイミング、或いは
一定の時間周期で実施される。図5において、ステップ
301では、外部通信バス14を介しての受信データが
有るか否かを判別する。この場合、受信データ有りであ
ることを条件にステップ302に進み、その受信データ
を受信バッファ21,22に格納する。このとき、通信
コントローラ24は、受信データのデータIDを確認
し、そのデータIDに対応する受信バッファに対してデ
ータを格納する。
【0026】また、図6は、受信バッファ21,22に
一旦格納したデータを第1及び第2CPU11,12に
対して送信するための処理であり、外部通信バス14か
らのデータ受信のタイミング、CPU11,12からの
データ受信要求を受信したタイミング、或いは一定の時
間周期で実施される。図6において、ステップ401で
は、受信バッファ21のデータを第1CPU11に対し
て送信する。また、ステップ402では、受信バッファ
22のデータを第2CPU12に対して送信する。
【0027】上記通信コントローラ24の処理によれ
ば、外部装置(他ECUなど)からデータを受信した
際、受信データは、データIDに対応させて受信バッフ
ァ21,22の少なくとも何れかに格納された後、各々
該当するCPU11,12に振り分けて送信される。
【0028】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。ECU10内において第1及び
第2CPU11,12が通信IC13に各々接続される
ので、各CPU11,12は通信IC13との間で直接
的にデータ送受信を行うことができる。従って、特定の
CPUだけが通信ICに接続される従来構成(図12)
とは異なり、データ送受信の遅れが解消できると共に、
CPU間通信の負荷が大幅に軽減できる。また、第1及
び第2CPU11,12から送信されるデータID(識
別コード)により受信バッファ21,22を割り振り、
そのデータIDに応じて受信データを各CPU11,1
2に振り分けて送信するので、各CPU11,12で
は、各々に必要なデータのみが受信できるようになる。
従って、通信処理の簡素化を図ることができる。
【0029】また、ECU10への電源投入直後(IG
スイッチのON直後)に、各CPU11,12で各々受
信したいデータのデータIDを通信IC13に送信する
ので、ECU10への電源投入後において所望のデータ
受信が実現できるようになる。
【0030】(第2の実施の形態)次に、本発明におけ
る第2の実施の形態を、上述した第1の実施の形態との
相違点を中心に説明する。本実施の形態では、通信IC
13内の回路構成を図7のように変更する。図7では、
前記図2の構成とは異なり、1つの受信バッファ31を
設けている。この場合、単一の受信バッファ31におい
て、連続する記憶領域にデータIDが割り振られ、デー
タID毎に受信データが格納される。
【0031】つまり、図8に示すように、例えばアドレ
スA〜A+8には、どのCPUの受信データであるかに
関係なく連続してデータIDが割り振られる。またこの
場合、毎回の受信データがどのCPUの受信データであ
るかを識別する必要があるため、例えば図9に示す識別
テーブル(データ振分けテーブル)を予め用意してお
く。ここで、図9の識別テーブルは、CPU初期状態で
第1及び第2CPU11,12から通信IC13に送信
されるデータIDに基づき、通信コントローラ24によ
りその都度設定されるようになっている。なお、図9で
は、前述した通り第1CPU11から送信したデータI
Dが「1,2,3,4,5」であり、第2CPU12か
ら送信したデータIDが「5,6,7,8,9」である
場合を想定している。
【0032】すなわち、図9において、データID=1
〜4については、第1CPU11の受信データであるこ
とを表すCPU識別子「1」が付与され、データID=
6〜9については、第2CPU12の受信データである
ことを表すCPU識別子「2」が付与され、データID
=5については、第1及び第2CPU11,12の受信
データであることを表すCPU識別子「3」が付与され
ている。
【0033】次に、通信コントローラ24によるデータ
受信の処理を説明する。図10は、受信バッファ31に
一旦格納した受信データを第1及び第2CPU11,1
2に対して送信するための処理を示すフローチャートで
あり、この処理は前記図6に置き換えて通信コントロー
ラ24により実施される。なお本実施の形態において、
受信データを受信バッファ31に格納するための処理
は、前述の図5がそのまま適用できるため、その説明は
省略する。また、第1及び第2CPU11,12の処理
(図3(a),(b))も同様である。
【0034】図10において、ステップ501では、通
信データカウンタiを0とする。ステップ502では、
アドレス(A+i)に受信データがあるか否かを判別す
る。そして、受信データ有りであるこを条件にステップ
503に進み、アドレス(A+i)のデータIDを
「B」とする。また、ステップ504では、前述の図9
の識別テーブルを用いてID=Bに対応するCPU識別
子をサーチし、そのCPU識別子を「C」とする。
【0035】その後、ステップ505〜509では、C
PU識別子「C」に応じて、ID=Bの受信データを第
1及び第2CPU11,12の何れに送信するかを判別
する。この場合、 ・C=3(ステップ505がYES)であれば、ステッ
プ507に進み、受信データを第1及び第2CPU1
1,12の両方へ送信する。 ・C=1(ステップ506がYES)であれば、ステッ
プ508に進み、受信データを第1CPU11へのみ送
信する。 ・C=2(ステップ505,506が共にNO)であれ
ば、ステップ509に進み、受信データを第2CPU1
2へのみ送信する。
【0036】その後、ステップ510では、通信データ
カウンタiを1インクリメントし、続くステップ511
では、通信データカウンタiが全てのデータID数より
も小さいか否かを判別する。そして、i<データID数
であれば、ステップ502に戻り、受信バッファ31内
のデータ送信を継続する。また、i≧データID数であ
れば、本処理を終了する。
【0037】以上第2の実施の形態によれば、上記第1
の実施の形態と同様に、各CPU11,12において各
々に必要なデータのみが受信できるようになり、通信処
理の簡素化を図ることができる。なおこの場合、第1の
実施の形態とは異なり、受信バッファをCPU毎に設け
る必要はない。
【0038】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。通信IC13内の受信バッファを単一とす
る構成(前記図7の構成)において、受信バッファにデ
ータIDを割り振らずに受信データを順次格納するよう
にしても良い。つまり、図11に示すように、連続する
アドレス領域に受信データを順次格納していくだけで、
受信データをどのCPUに送信するかは前記図9のよう
な識別テーブルを用いて判断する。この場合、通信コン
トローラ24の処理として前述の図10を実施すれば、
各CPUに対して受信データが送信される。但しこの場
合、図10のステップ511において、データ送信処理
の終了をデータID数により判定することができないた
め、同ステップの内容を「受信データ数になったか?」
という判別処理に変更する。例えば、図10の処理が実
施される際において、図11に示す如くアドレスA〜A
+2にデータが格納されていれば、そのアドレスA〜A
+2のデータが順次該当するCPUに送信されることと
なる。
【0039】第1及び第2CPU11,12による前記
図3の処理では、ECU10への電源投入直後(IGス
イッチのON直後)にデータIDを通信IC13に送信
する構成としたが、それを変更する。例えば、一定期間
毎に、又は必要が生じる毎に、データIDを通信IC1
3に送信し、受信バッファの構成を適宜変更するように
しても良い。
【0040】例えば、エンジンの高回転域とそれ以外の
回転域とでは、各CPUの演算負荷が異なるため必要と
なるデータも相違する。それ故、エンジン回転数の変化
をモニタし、エンジンの高回転状態とそれ以外の状態と
で、各CPU11,12から通信IC13へ送信するデ
ータIDを変更する。また、エンジン回転状態以外に、
他のエンジン運転状態又は車両走行状態に応じて、各C
PU11,12から通信IC13へ送信するデータID
を変更しても良い。これにより、受信データがより一層
適切に管理できるようになる。
【0041】また更に、エンジン始動時とそれ以外の通
常運転時とで、各CPU11,12から通信IC13へ
送信するデータIDを変更しても良い。この場合、エン
ジンの始動時には、不要なデータは受信しないなど、エ
ンジン始動時の通信負荷を軽減することができる。ま
た、各CPU毎に、データIDを送信するタイミングを
相違させても良い。
【0042】上述した実施の形態では、ECU内に2つ
のCPUを備える構成について説明したが、CPUの数
は勿論3つ以上であっても良い。例えば、前記図2の構
成では、CPUが3つの場合に受信バッファの数も同様
に3つとする。但し、前記図7の構成では、CPUの数
に関係なく受信バッファの数は常に1つで良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態における車両用多重通信装置
の概要を示す構成図。
【図2】通信ICの構成を示す図。
【図3】各CPUの処理を示すフローチャート。
【図4】受信バッファの内部構成を示す図。
【図5】通信コントローラの処理を示すフローチャー
ト。
【図6】通信コントローラの処理を示すフローチャー
ト。
【図7】第2の実施の形態において通信ICの構成を示
す図。
【図8】受信バッファの内部構成を示す図。
【図9】識別テーブルを示す図。
【図10】通信コントローラの処理を示すフローチャー
ト。
【図11】受信バッファの内部構成を示す図。
【図12】従来技術において車両用多重通信装置の構成
図。
【符号の説明】
10…ECU、11,12…CPU、13…通信IC、
14…外部通信バス、21,22…受信バッファ、24
…通信コントローラ、31…受信バッファ、33…通信
コントローラ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 376 F02D 45/00 376B 380 380 H04L 12/28 100 H04L 12/28 100A

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のCPUと、該複数のCPUに各々接
    続される通信回路とを電子制御機器内に設け、この電子
    制御機器と外部装置との間において個別の識別コードを
    持つデータが送受信される車両用多重通信装置であっ
    て、 前記複数のCPUは、各々受信したいデータの識別コー
    ドを前記通信回路に送信しておき、前記通信回路は、外
    部装置からのデータ受信の都度、当該通信回路内に設け
    た受信バッファに受信データを一旦格納し、その後前記
    複数のCPUから各々送信された識別コードに基づき、
    受信データを該当するCPUに送信することを特徴とす
    る車両用多重通信装置。
  2. 【請求項2】前記通信回路には前記複数のCPU毎に受
    信バッファを各々設け、前記複数のCPUから送信され
    た識別コードが各受信バッファに割り振られる請求項1
    に記載の車両用多重通信装置。
  3. 【請求項3】前記通信回路は、前記複数のCPUから送
    信されてくる識別コードに基づいてデータ振分けテーブ
    ルを作成すると共に、該テーブルを用い、受信データの
    識別コードがどのCPUの受信データであるかを特定す
    る請求項1に記載の車両用多重通信装置。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の車両用多重通信装置にお
    いて、前記通信回路の受信バッファでは、前記複数のC
    PUから送信されてくる識別コードが連続的に割り振ら
    れ、該コード毎に受信データの記憶領域が設けられる車
    両用多重通信装置。
  5. 【請求項5】前記電子制御機器への電源投入直後におい
    て、前記複数のCPUは、各々に受信したいデータの識
    別コードを通信回路に送信する請求項1〜4の何れかに
    記載の車両用多重通信装置。
  6. 【請求項6】前記複数のCPUは、車載エンジンの運転
    状態又は車両走行状態に応じて、通信回路へ送信する識
    別コードを変更する請求項1〜5の何れかに記載の車両
    用多重通信装置。
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