JP2008199526A - 車両用通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、異なる車種間で通信装置のハードウェア構成を共通化できる、車両用通信システムの提供を目的とする。
【解決手段】ECU10と、ECU20と、ECU10とECU20を結ぶ複数のワイヤハーネス30,31とを有し、ECU10はワイヤハーネス30を介して一定周期のクロック信号CLKを送信するとともに、ECU20はワイヤハーネス31を介してECU10の伝送データTxをクロック信号CLKに同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、ECU20は、ECU10の伝送データTxのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴とする、車両用通信システム。
【選択図】図2
【解決手段】ECU10と、ECU20と、ECU10とECU20を結ぶ複数のワイヤハーネス30,31とを有し、ECU10はワイヤハーネス30を介して一定周期のクロック信号CLKを送信するとともに、ECU20はワイヤハーネス31を介してECU10の伝送データTxをクロック信号CLKに同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、ECU20は、ECU10の伝送データTxのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴とする、車両用通信システム。
【選択図】図2
Description
本発明は、同期信号を用いて通信を行う車両用通信システムに関する。
従来、所定の位相関係を有する複数のクロック信号を用いて、データ出力信号の波形を調整する制御回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。この制御回路は、素子バラツキ等に依存しない最適な出力信号の波形を出力することによって、通信品質の確保を図るものである。
特開平8−8668号公報
しかしながら、上述の従来技術では、複数のフリップフロップ回路及びそれに対応する複数の識別位相関係を有するクロック信号を用いなければ、きめ細かい出力信号の調整ができない。したがって、上述の従来技術では、当該制御回路を含む通信装置を複数の異なる車種に適用しようとしても、ワイヤハーネスの違いなどによって通信装置間の通信遅延時間は車種毎に異なるため、上述のフリップフロップ回路等のハードウェア構成を車種毎に変更しなければ、通信遅延時間の異なる複数の車種に適用することができない。
そこで、本発明は、異なる車種間で通信装置のハードウェア構成を共通化できる、車両用通信システムの提供を目的とする。
上記目的を達成するため、第1の発明は、
第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、
前記第2の通信装置は、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第1の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴としている。
第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、
前記第2の通信装置は、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第1の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴としている。
上記目的を達成するため、第2の発明は、
第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第2の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴としている。
第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第2の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴としている。
また、第3の発明は、第1又は第2の発明に係る車両用通信システムであって、
車種の区別が可能な識別情報を記憶する記憶手段を備え、前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶された識別情報に応じて変更されることを特徴としている。
車種の区別が可能な識別情報を記憶する記憶手段を備え、前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶された識別情報に応じて変更されることを特徴としている。
また、第4の発明は、第1又は第2の発明に係る車両用通信システムであって、
当該システムを搭載する車種に関して前記サンプリングのタイミング情報を記憶する記憶手段を備え、前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶されたタイミング情報に応じて変更されることを特徴としている。
当該システムを搭載する車種に関して前記サンプリングのタイミング情報を記憶する記憶手段を備え、前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶されたタイミング情報に応じて変更されることを特徴としている。
また、第5の発明は、第1又は第2の発明に係る車両用通信システムであって、
前記第1の通信装置は、前記同期信号として一定周期のクロック信号を送信し、前記クロック信号の周波数は、車種毎に可変する、ことを特徴としている。
前記第1の通信装置は、前記同期信号として一定周期のクロック信号を送信し、前記クロック信号の周波数は、車種毎に可変する、ことを特徴としている。
本発明によれば、異なる車種間で通信装置のハードウェア構成を共通化できる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
図1は、本発明の一実施形態である車両用通信システム100の構成図である。車両用通信システム100は、電子制御装置10(以下、「ECU10」という)と、電子制御装置20(以下、「ECU20」という)と、ECU10とECU20を接続するワイヤハーネス30,31とを有する通信システムである。ワイヤハーネス30,31は、車両内配線であって、ECU10とECU20との間の通信線である。
ECU10とECU20は同期通信を行う。ECU10は、同期信号である一定周期のクロック信号CLKをワイヤハーネス30上に送信するとともに、ECU20に対して伝達すべき伝送データTxをワイヤハーネス31上にクロック信号CLKに同期させて送信する。ECU20は、ワイヤハーネス30を介して受信したクロック信号CLKに同期して、ワイヤハーネス31を介して受信した伝送データTxのサンプリングを行う。
ECU10は、ECU間通信をするための通信プログラム等の制御プログラムや制御データを記憶するメモリや、メモリに記憶された制御プログラムや制御データを処理するCPU(中央演算処理装置)や、外部との入出力を行うためのI/O部などを備えるマイコン11を有している。また、ECU10は、マイコン11の出力端子(1)をワイヤハーネス30に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC12と、マイコン11の出力端子(5)をワイヤハーネス31に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC13とを有している。
一方、ECU20は、ECU10と同様に、ECU間通信をするための通信プログラム等の制御プログラムを記憶・処理するマイコン21と、マイコン21の入力端子(4)をワイヤハーネス30に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC22と、マイコン21の入力端子(8)をワイヤハーネス31に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC23とを有している。また、ECU20は、不揮発性メモリであるEEPROM25を有している。マイコン21は、データの読み書きが可能なように、EEPROM25と接続されている。
図1に示されるように、マイコン11の出力端子(1)から出力されたクロック信号CLKは、トランシーバIC12を介して、ワイヤハーネス30上に送信される。そして、ワイヤハーネス30を通ったクロック信号CLKは、ECU20のトランシーバIC22を介して、マイコン21の入力端子(4)に入力される。一方、マイコン11の出力端子(5)から出力された伝送データTxは、トランシーバIC13を介して、ワイヤハーネス31上に送信される。そして、ワイヤハーネス31を通った伝送データTxは、ECU20のトランシーバIC23を介して、マイコン21の入力端子(8)に入力される。
図2は、ECU10が送信したクロック信号CLK及び伝送データTxのタイミングチャートである。図2は、ECU10が、ECU20に対して、「1011」の伝送データTxをクロック信号CLKに同期させて送信する場合を示している。ECU10のマイコン11は、出力端子(1)から送信する一定周期のクロック信号CLKに同期して、ECU20に伝送すべき情報をデジタル変換した伝送データTxを出力端子(5)から送信する。マイコン11は、図2に示されるように、クロック信号CLKの立ち下がりエッジに同期して伝送データTxの1ビットのデータを送信している。このように送信することによって、クロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データTxの1ビット幅の中央(PU1〜PU5)にくるようにすることができる。
ECU20のマイコン21は、入力端子(4)に入力されたクロック信号CLKの立ち上がりエッジを検出した時の入力端子(8)の論理レベルをサンプリングする。これによって、伝送データTxはクロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データTxの1ビット幅の中央にくるように送信されているため、ECU20のマイコン21は、ECU10の伝送データTxを確実に認識することができると考えられ得る。
ところが、実際には、ワイヤハーネス30,31の容量成分や各トランシーバICにおける入出力間のディレイ時間の存在などによって、ECU20のマイコン21の入力端子にクロック信号CLKや伝送データTxが入力される段階では、クロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データTxの1ビット幅の中央に必ずしもならないことがある。このようにサンプリングポイントのずれが大きくなりすぎると、正常なサンプリングができなくなるおそれがある。
図2に示されるように、ECU20のマイコン21の入力端子にクロック信号CLKや伝送データTxが入力される段階において、クロック信号CLKには遅延時間DT1が生じ、伝送データTxには遅延時間DT2が生じているとする。この場合、ECU20のマイコン21は、入力端子(4)に入力されたクロック信号CLKの立ち上がりエッジを検出した時の入力端子(8)の論理レベルを通常通りサンプリングすると、サンプリング遅れDS1が発生していることになる。その結果、ECU10は「1011」の伝送データTxを送信したにもかかわらず、ECU20のマイコン21は「0101」の伝送データTxと誤認識してしまうことになる。
また、ワイヤハーネス30,31の容量成分等を要因とする上述の遅延時間は、車種毎に異なる。なぜならば、通信の遅延時間は、ワイヤハーネスの長さ、ワイヤハーネスをシールドするシールド線の材質、ワイヤハーネスをシールドする部分、ワイヤハーネスの配策方法などの様々な要因によって変化するものであり、ワイヤハーネスを取り巻く環境は車種毎に異なるからである。つまり、ワイヤハーネスを介して受信した伝送データの適切なサンプリングポイントは車種毎によって異なる。逆に言えば、車種が共通すれば異なる車両同士であっても、ワイヤハーネスを取り巻く環境はほぼ同じとみなすことができ、通信の遅延時間もほぼ同じとみなすことができる。
そこで、EEPROM25には、上述の誤サンプリングを防止しつつ、車種毎にサンプリングポイントを異ならせるために、車両用通信システム100を搭載する車両の車種に関しての伝送データTxのサンプリングタイミングを規定するための情報が記憶されている。そのタイミング情報には、マイコン21がサンプリングすべきクロック信号CLKのエッジ情報が含まれている。マイコン21は、通信を開始する前に、EEPROM25からタイミング情報を読み出し、その読み出されたタイミング情報に従って通信プログラムを処理することによって、伝送データTxのサンプリングを行う。マイコン21がサンプリングすべきクロック信号CLKのエッジ情報は、誤サンプリングのない適切なエッジでサンプリングできるように、車種毎に予め行われたシミュレーション等の評価試験の試験結果に基づいて決められる。そのように決められたサンプリング情報は、ECU20の工場出荷時やECU20の車両組付け時など市場に出る前に、EEPROM25に所定の書き込み装置によって書き込まれる。
また、EEPROM25には、上述の誤サンプリングを防止しつつ、車種毎にサンプリングポイントを異ならせるために、車両用通信システム100を搭載する車両の車種の識別情報が記憶されていてもよい。マイコン21が処理する通信プログラムは、サンプリングすべきクロック信号CLKのエッジ情報がその識別情報に従って変更するように、プログラミングされている。マイコン21は、通信を開始する前に、EEPROM25から識別情報を読み出し、その読み出された識別情報に従って通信プログラムを処理することによって、伝送データTxのサンプリングを行う。このような識別情報も、ECU20の工場出荷時やECU20の車両組付け時など市場に出る前に、EEPROM25に所定の書き込み装置によって書き込まれる。例えば、マイコン21は、EEPROM25内の識別情報が車種Aの場合には、クロック信号CLKの立ち上がりエッジでサンプリングをすると判断し、車種Bの場合には、クロック信号CLKの立ち下がりエッジでサンプリングをすると判断する。
図2に示されるように、クロック信号CLKの立ち下がりエッジ毎にサンプリングをさせる情報がEEPROM25に記憶されていれば、マイコン21は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジ毎にサンプリングをする初期設定であっても、クロック信号CLKの立ち下がりエッジ毎にサンプリングをするように変更する。これによって、マイコン21のサンプリングポイントが伝送データTxの1ビット幅の中央に近づくように補正されるので、マイコン21は、ECU10の伝送データTxを確実に認識することができる。
したがって、上述の実施例1によれば、異なる車種間であっても、ソフトウェアの処理によって、通信装置10,20のハードウェア構成を共通化しても、車両用通信システム100が搭載される車種に応じた適切なサンプリングポイントでサンプリングがなされるので、誤サンプリングを防止することができる。
図3は、本発明の一実施形態である車両用通信システム200の構成図である。車両用通信システム200は、ECU10と、ECU20と、ECU10とユニット20を接続するワイヤハーネス30,31,32とを有する通信システムである。ワイヤハーネス30,31,32は、車両内配線であって、ECU10とECU20との間の通信線である。実施例2において、実施例1と同様の構成・機能については、実施例1と同様の符号を付して、説明を省略又は簡略する。
ECU10とECU20は同期通信を行う。ECU10は、同期信号である一定周期のクロック信号CLKをワイヤハーネス30上に送信するとともに、ECU20に対して伝達すべき伝送データTxをワイヤハーネス31上にクロック信号CLKに同期させて送信する。ECU20は、ワイヤハーネス30を介して受信したクロック信号CLKに同期して、ワイヤハーネス31を介して受信した伝送データTxのサンプリングを行う。さらに、ECU20は、ECU10に対して伝達すべき伝送データRxをワイヤハーネス32上にクロック信号CLKに同期させて送信する。ECU10は、自身が生成したクロック信号CLKに同期して、ワイヤハーネス32を介して受信した伝送データRxのサンプリングを行う。
ECU10は、マイコン11と、トランシーバIC12と、トランシーバIC13と、マイコン11の入力端子(12)をワイヤハーネス32に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC14とを有している。また、ECU10は、不揮発性メモリであるEEPROM15を有している。マイコン11は、データの読み書きが可能なように、EEPROM15と接続されている。一方、ECU20は、マイコン21と、トランシーバIC22と、トランシーバIC23と、マイコン21の出力端子(9)をワイヤハーネス32に接続するためのインターフェースであるトランシーバIC24とを有している。
図3に示されるように、マイコン21の出力端子(9)から出力された伝送データRxは、トランシーバIC24を介して、ワイヤハーネス32上に送信される。そして、ワイヤハーネス32を通った伝送データRxは、ECU10のトランシーバIC14を介して、マイコン11の入力端子(12)に入力される。クロック信号CLKと伝送データTxについては、第1の実施例と同様である。
図4は、ECU10が送信したクロック信号CLKとECU20が送信した伝送データRxのタイミングチャートである。図4は、ECU20が、ECU10に対して、「1010」の伝送データRxをクロック信号CLKに同期させて送信する場合を示している。ECU20のマイコン21は、入力端子(4)で受信した一定周期のクロック信号CLKに同期して、ECU10に伝送すべき情報をデジタル変換した伝送データRxを出力端子(9)から送信する。マイコン21は、図4(a)に示されるように、クロック信号CLKの立ち下がりエッジに同期して伝送データRxの1ビットのデータを送信している。このように送信することによって、クロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データRxの1ビット幅の中央(PU1〜PU4)にくるようにすることができる。
ECU10のマイコン11は、自身が生成したクロック信号CLKの立ち上がりエッジを検出した時の入力端子(12)の論理レベルをサンプリングする。これによって、伝送データRxはクロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データRxの1ビット幅の中央にくるように送信されているため、ECU10のマイコン11は、ECU20の伝送データRxを確実に認識することができると考えられ得る。
ところが、実施例1と同様に、ワイヤハーネス30,31,32の容量成分や各トランシーバICにおける入出力間のディレイ時間の存在などによって、ECU10のマイコン11の入力端子に伝送データRxが入力される段階では、クロック信号CLKの立ち上がりエッジが伝送データRxの1ビット幅の中央に必ずしもならないことがある。
図4(a)に示されるように、ECU10のマイコン11の入力端子に伝送データRxが入力される段階において、クロック信号CLKには遅延時間DT1が生じ、伝送データRxには遅延時間DR1が生じているとする。この場合、ECU10のマイコン11は、自身が生成したクロック信号CLKの立ち上がりエッジを検出した時の入力端子(12)の論理レベルを通常通りサンプリングすると、サンプリング遅れDS2が発生していることになる。このようなサンプリング遅れが大きくなりすぎると、正常なサンプリングができなくなるおそれがある。
そこで、EEPROM15には、上述の誤サンプリングを防止しつつ、車種毎にサンプリングポイントを異ならせるために、車両用通信システム200を搭載する車両の車種に関しての伝送データRxのサンプリングタイミングを規定するための情報、又は、車両用通信システム200を搭載する車両の車種の識別情報が記憶されている。マイコン11の伝送データRxのサンプリング方法、EEPROM15の記憶内容の決定方法、EEPROM15における読み込み書き込み方法などは、第1の実施例と同様である。
図4(b)に示されるように、クロック信号CLKの立ち上がりエッジ検出時点から1.5周期経過後のクロック信号CLKの立ち下がりエッジ毎にサンプリングをさせる情報がEEPROM15に記憶されていれば、マイコン11は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジ毎にサンプリングをする初期設定であっても、クロック信号CLKの立ち上がりエッジ検出時点から1.5周期経過後のクロック信号CLKの立ち下がりエッジ毎にサンプリングをするように変更する。これによって、マイコン11のサンプリングポイントが伝送データRxの1ビット幅の中央に近づくように補正されるので、マイコン11は、ECU20の伝送データRxを確実に認識することができる。
また、マイコン11のサンプリングポイントが伝送データRxの1ビット幅の中央に近づける補正精度を上げるために、ECU10のマイコン11は、EEPROM15内の識別情報などの記憶情報に基づいて、クロック信号CLKの周波数を変更してもよい。クロック信号CLKの周波数を伝送データのビットレートより速くすることで(図4(a)の場合は1倍であるが、図4(b)の場合は2倍速い)、サンプリングポイントが伝送データの1ビット幅の中央に近づける補正の精度が向上し、より適切なタイミングでのサンプリングが可能となる。
したがって、上述の実施例2によれば、異なる車種間であっても、ソフトウェアの処理によって、通信装置10,20のハードウェア構成を共通化しても、車両用通信システム200が搭載される車種に応じた適切なサンプリングポイントでサンプリングがなされるので、誤サンプリングを防止することができる。
このように、上述の本発明に係る実施例によれば、伝送データのサンプリングをする同期ポイントを車種毎に任意に変更できるので、通信装置10,20のハードウェア構成を変更することなしに、誤サンプリングを防止しつつ、複数の異なる車種に通信装置10,20を適用することができる。
通信装置10,20が、いわゆるハイブリッド車に搭載される場合は一層効果的である。ハイブリッド車に搭載されるモータ/ジェネレータ(MG)とそれを制御するECU(例えば、HVECU)とを結ぶワイヤハーネスはスイッチングノイズが重畳しやすいために、シールド線が使用される。そのため、他の部位に配索されるワイヤハーネスに比べ容量成分が大きく、通信遅延が起こりやすい。したがって、MG側に搭載される通信装置を通信装置10とし、HVECUを通信装置20とすれば、ハイブリッド車の異なる車種間でハードウェア構成を共通化しつつ、誤サンプリングを防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、上述の実施形態において、ECU10が特許請求の範囲に記載の「第1の通信装置」に相当し、ECU20が特許請求の範囲に記載の「第2の通信装置」に相当するが、「通信装置」は相手に情報を伝達することが可能な装置であればよいので、「通信装置」には、通信機能のみ有する装置だけでなく、その機能の一部として通信機能を備えた装置も含まれる。
10,20 ECU
11,21 マイコン
12,13,14,22,23,24 トランシーバIC
15,25 EEPROM
30,31,32 ワイヤハーネス
100,200 車両用通信システム
11,21 マイコン
12,13,14,22,23,24 トランシーバIC
15,25 EEPROM
30,31,32 ワイヤハーネス
100,200 車両用通信システム
Claims (5)
- 第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、
前記第2の通信装置は、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第1の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴とする、車両用通信システム。 - 第1の通信装置と、
第2の通信装置と、
前記第1の通信装置と前記第2の通信装置を結ぶ複数の通信線とを有し、
前記第1の通信装置は、前記複数の通信線のうち第1の通信線を介して同期信号を送信するとともに、前記複数の通信線のうち第2の通信線を介して前記第2の通信装置の伝送データを前記同期信号に同期してサンプリングする、車両用通信システムであって、
前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置の伝送データのサンプリングをする同期タイミングを車種毎に変更することを特徴とする、車両用通信システム。 - 請求項1又は2に記載の車両用通信システムであって、
車種の区別が可能な識別情報を記憶する記憶手段を備え、
前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶された識別情報に応じて変更される、車両用通信システム。 - 請求項1又は2に記載の車両用通信システムであって、
当該システムを搭載する車種に関して前記サンプリングのタイミング情報を記憶する記憶手段を備え、
前記同期タイミングは、前記記憶手段に記憶されたタイミング情報に応じて変更される、車両用通信システム。 - 請求項1又は2に記載の車両用通信システムであって、
前記第1の通信装置は、前記同期信号として一定周期のクロック信号を送信し、
前記クロック信号の周波数は、車種毎に可変する、請求項1又は2に記載の車両用通信システム。
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Publication Number | Publication Date |
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KR101822575B1 (ko) | 2011-02-03 | 2018-01-26 | 리얼셀 리미티드 | 셀룰러 통신 기기 위치를 정하기 위한 시스템 및 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101822575B1 (ko) | 2011-02-03 | 2018-01-26 | 리얼셀 리미티드 | 셀룰러 통신 기기 위치를 정하기 위한 시스템 및 방법 |
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