JPH0834299A - 車両用ネットワーク制御装置 - Google Patents

車両用ネットワーク制御装置

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JPH0834299A
JPH0834299A JP16916694A JP16916694A JPH0834299A JP H0834299 A JPH0834299 A JP H0834299A JP 16916694 A JP16916694 A JP 16916694A JP 16916694 A JP16916694 A JP 16916694A JP H0834299 A JPH0834299 A JP H0834299A
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JP
Japan
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load
side microcomputer
control device
drive line
network control
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JP16916694A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Honda
洋 本田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の電子制御装置(ECU)を通信用バス
で接続してなる車両用ネットワークにおいて、通信用バ
スが断線した場合でも負荷を確実に駆動する。 【構成】 送信側ECU1と受信側ECU2、3が通信
用バス4により接続される。また、ECU1のCPU1
01とヘッドランプリレー21が負荷駆動線5で直接接
続され、CPU101とストップランプリレー31が負
荷駆動線6で直接接続される。通信用バス4が断線した
場合には、負荷駆動線5、6によりCPU101から直
接ヘッドランプ24やストップランプ34を駆動すると
共に、駆動信号のパターンをCPU201、301が判
別し、テールランプリレー22やフォグランプリレー2
3を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両用ネットワーク制御
装置、特に通信用バス故障時の対策に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両の高機能化等に伴い各種電子
制御装置(以下、ECUという)が車両に搭載され、こ
れら複数のECU間が相互に接続されてネットワークを
構成している。このような車両内ネットワークにおいて
は、イグニッションスイッチをオフとした場合、消費電
力を低減させるためにECUをスリープ状態に設定し、
起動信号到来によりスリープ状態を解除して動作させる
方式が採用されている。すなわち、スリープ状態にある
ECUに起動信号が入力されると、ECU内のマイクロ
コンピュータが動作し、このマイクロコンピュータの制
御下においてECU内の各種スイッチの制御が行われ
る。例えば、ヘッドライトスイッチを有するECUと負
荷としてヘッドライトを有するヘッドライトECUの間
で通信を行う場合、ヘッドライトスイッチのONにより
送信側のECUのマイクロコンピュータから通信バスを
介してデジタル信号がヘッドライトECU内のマイクロ
コンピュータに供給され、ヘッドライトECU内のマイ
クロコンピュータがヘッドライトをONとする。
【0003】ここで、ヘッドライトECU内のマイクロ
コンピュータが暴走したり、ECU内の通信バスが断線
する等の故障を防止すべく、マイクロコンピュータにウ
ォッチドッグタイマを接続する、あるいは通信用バスを
二重とする等の対策が施されている。例えば、特開平4
−70234号公報に開示されたデータ伝送方式では、
通信バスを二重化する構成が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通信用
バスを二重化する構成は、コスト増加を招く問題があ
る。また、特に車両前部に設けられるヘッドランプ等の
負荷を駆動するECUは劣悪な環境に曝されやすいた
め、万が一マイクロコンピュータに故障が生じた場合、
通信用バスを二重化してもヘッドランプ等の負荷を駆動
できない問題がある。
【0005】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、通信用バスが断線等
した場合でも簡易な構成で確実に負荷を駆動できる車両
用ネットワーク制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の車両用ネットワーク制御装置は、送
信側マイクロコンピュータ及びスイッチを含んで構成さ
れる送信側電子制御装置と受信側マイクロコンピュータ
及び負荷を含んで構成される受信側電子制御装置相互間
を通信用バスで接続してなる車両用ネットワークを制御
する車両用ネットワーク制御装置であって、前記送信側
マイクロコンピュータと前記負荷を接続する負荷駆動線
が配設され、通信用バス断線時又は受信側マイクロコン
ピュータの故障時には前記送信側マイクロコンピュータ
からの出力電圧により前記負荷を直接駆動することを特
徴とする。
【0007】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載の車両用ネットワーク制御装置は、請求項1記載
の車両用ネットワーク制御装置において、前記負荷駆動
線から分岐され前記受信側マイクロコンピュータに接続
される分岐線を配設し、前記通信用バス線の断線時に
は、前記送信側マイクロコンピュータから前記負荷駆動
線に高電圧及び低電圧を交互に供給させ、且つ、前記受
信側マイクロコンピュータにて前記分岐線からの電圧を
監視する分岐線電圧監視手段を具備したことを特徴とす
る。
【0008】また、上記目的を達成するために、請求項
3記載の車両用ネットワーク制御装置は、請求項2記載
の車両用ネットワーク制御装置において、前記負荷駆動
線により送信側マイクロコンピュータに接続される負荷
は灯火系であるとし、前記送信側マイクロコンピュータ
には複数の灯火系スイッチが接続され、前記受信側マイ
クロコンピュータには複数の灯火系負荷が接続され、前
記複数の灯火系負荷の内、一の負荷が前記送信側マイク
ロコンピュータに負荷駆動線を介して接続され、前記送
信側マイクロコンピュータは、前記複数の灯火系スイッ
チのオンオフ状態に応じ、かつ、前記負荷駆動線に接続
された灯火系負荷が連続点灯視可能な信号を前記負荷に
供給し、前記受信側マイクロコンピュータは前記負荷駆
動線に接続されていない灯火系負荷を前記分岐線電圧監
視手段にて監視された電圧に応じて駆動することを特徴
とする。
【0009】さらに、上記目的を達成するために、請求
項4記載の車両用ネットワーク制御装置は、請求項2記
載の車両用ネットワーク制御装置において、前記負荷
は、駆動リレーを介して前記負荷駆動線に接続され、前
記送信側マイクロコンピュータは、前記駆動リレーを閉
成状態に維持するに必要な電圧の範囲内の信号を負荷駆
動線に供給することを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1記載の車両用ネットワーク制御装置で
は、送信側マイクロコンピュータと負荷を直接接続する
負荷駆動線が配設されており、通信用バス断線時や受信
側マイクロコンピュータの異常時でも直接負荷を駆動す
ることができる。
【0011】請求項2記載の車両用ネットワーク制御装
置では、分岐線により通信用バス断線時にも受信側マイ
クロコンピュータに情報を送ると同時に負荷を駆動でき
る。
【0012】請求項3記載の車両用ネットワーク制御装
置では、負荷が灯火等の場合に高電圧、低電圧の周期を
連続点灯視可能な範囲に設定し、灯火の不要な点滅を防
止する。
【0013】これにより、通信用バスを介することなく
複数の負荷を同時に駆動することが可能となる。
【0014】請求項4記載の車両用ネットワーク制御装
置では、一の負荷を連続点灯視可能とするために、一の
負荷を駆動する駆動リレーを閉成状態に維持するのに必
要な電圧信号で一の負荷を駆動するとともに、受信側マ
イクロコンピュータにデジタル信号を供給する。
【0015】これにより、一の負荷を連続的に駆動しつ
つ、受信側マイクロコンピュータに情報を送り他の負荷
の作動を制御することが可能となる。
【0016】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の車両用ネットワ
ーク制御装置の実施例について説明する。
【0017】第1実施例 図1には車両用ネットワークに接続される複数のECU
のうち、特に灯火を制御するECUの接続関係が示され
ている。ECU1は灯火用の複数のスイッチであるヘッ
ドランプSW11、テールランプSW12、ストップラ
ンプSW13、フォグランプSW14からの信号を入力
するCPU101を有している。また、ECU2は車両
前部に設置されるヘッドランプ24、テールランプ2
5、フォグランプ26をそれぞれ駆動するヘッドランプ
リレー21、テールランプリレー22、フォグランプリ
レー23に接続されるCPU201を有している。更
に、ECU3は車両後部に設置されるストップランプ3
4、テールランプ35、フォグランプ36をそれぞれ駆
動するストップランプリレー31、テールランプリレー
32、フォグランプリレー33に接続されるCPU30
1を有している。そして、送信側ECU1と受信側EC
U2、3は通信用バス4により接続されており、灯火用
のSW11〜14のオン/オフに応じてCPU101か
らCPU201あるいはCPU301に通信用バス4を
介して各灯火のオン/オフ制御信号を供給し、各灯火を
制御する。
【0018】一方、本実施例においては更に、送信側E
CU1内のCPU101の出力端子D21と受信側EC
U2により駆動されるヘッドランプリレー21が直接負
荷駆動線5で接続されるとともにECU1内のCPU1
01の出力端子D31とECU3により駆動されるスト
ップランプリレー31が直接負荷駆動線6により接続さ
れている。また、負荷駆動線5は受信側ECU2内のC
PU201の入力端子F2に接続されており、負荷駆動
線6は受信側ECU3内のCPU301の入力端子F3
に接続されている。
【0019】このような構成において、通常動作時にお
いては、上述したように各SW11〜14のオンオフに
応じてCPU101からの制御信号が通信用バス4を介
してCPU201あるいはCPU301に供給され、各
CPU201、301はヘッドランプリレー21やテー
ルランプリレー22、フォグランプリレー23、あるい
はストップランプリレー31、テールランプリレー3
2、フォグランプリレー33をオン/オフして各灯火を
制御する。
【0020】一方、通信用バス4が断線した場合、さら
にはCPU201やCPU301が故障等した場合にお
いても、CPU101の出力端子D21とヘッドランプ
リレー21、及びCPU101の出力端子D31とスト
ップランプリレー31はそれぞれ負荷駆動線5、6によ
り直接接続されているため、これら各灯火を駆動するこ
とが可能である。
【0021】以下、図2のフローチャートに基づき、通
信用バス4が断線した場合を例に取りその動作を詳細に
説明する。
【0022】まず、初期状態においては、CPU101
は出力端子D21から駆動信号を出力するためのフラグ
FLAGを0に設定する(S1)。この状態で、次にヘ
ッドランプSW11に変化が生じた場合、すなわちヘッ
ドランプSW11がOFFからONとされた場合には、
フラグFLAGの値を1だけインクリメントする(S1
1)。一方、テールランプSWがOFFからONとされ
た場合にはフラグFLAGの値を更に2だけ増加させる
(S12、S13)。一方、ストップランプSWがON
された場合には、FLAGを更に4だけ増加させる(S
14、S15)。また、フォグランプSW14がONさ
れた場合には、CPU101は更にFLAGを8だけ増
加させる(S16、S17)。従って、ヘッドランプS
W11のみがONとされた場合にはFLAGの値は1、
ヘッドランプSW11とテールランプSW12が共にO
Nされた場合にはFLAGの値は3、ヘッドランプSW
11、テールランプSW12及びストップランプSW1
3が共にONとされた場合にはFLAGの値は7、フォ
グランプSW14のみがONされた場合にはFLAGの
値は8等となる。
【0023】そして、通信用バス4に断線が生じた場合
には、CPU101は通信フェイルが生じたと判定し、
上述したFLAGの値に応じた駆動信号パターンを出力
端子D21、D31から負荷駆動線5、6に出力する
(S19)。
【0024】図3にはFLAGの値に応じた駆動信号パ
ターンの一例が示されている。FLAGの値が1の場合
には、図3(A)に示されるようにCPU101は1
(Hi)となる信号を出力端子D21から負荷駆動線5
に出力する。上述したように、負荷駆動線5はヘッドラ
ンプリレー21に接続されており、CPU101はこの
負荷駆動線5を用いてCPU201の状態に関係なく、
ヘッドランプリレー21を駆動できるようにしてある。
従ってこの駆動信号によりヘッドランプリレー21がO
Nされ、ヘッドランプ24が連続点灯することになる。
一方、FLAGが3の場合には、図3(B)に示される
ように、CPU101は1(Hi)と0(Lo)が交互
に2周期繰り返された後に1(Hi)となる信号を出力
する。負荷駆動線5はCPU201の入力端子F2にも
接続されているので、この駆動信号はCPU201にも
入力され、CPU201は0と1が2周期繰り返される
この駆動信号パターンによりFLAGの値が3であるこ
とを判別する。すると、CPU201は出力端子D22
から制御信号を出力してテールランプリレー22をON
とし、テールランプ25を点灯させる。一方、CPU1
01からの駆動信号は直接ヘッドランプリレー21に供
給されるため、ヘッドランプ24も点灯する。従って、
この場合にはヘッドランプ24、テールランプ25が共
に点灯することになる。また、FLAGの値が7の場合
には、図3(C)に示されるように、1(Hi)と0
(Lo)が交互に3周期繰り返された後、1(Hi)と
なる駆動信号がCPU101から出力される。すると、
CPU201、301は0と1の周期パターン部分から
FLAGの値が7であることを判別し、CPU201は
出力端子D22からテールランプリレー22に制御信号
を出力してテールランプ25を点灯させる。一方、負荷
駆動線6はストップランプリレー31に接続されている
ので、この駆動信号によりストップランプリレー31が
直接駆動され、ストップランプ34が点灯する。更に、
FLAGの値が8の場合には、図3(D)に示されるよ
うに1(Hi)となる駆動信号が出力端子D31から負
荷駆動線6を介して出力される。これにより、ストップ
ランプリレー31が直接駆動され、ストップランプ34
が点灯する。
【0025】なお、本実施例においては、FLAGの値
により駆動すべき負荷を判別すべく、図3(B)、
(C)に示すように0と1が交互に繰り返される駆動信
号をヘッドランプリレー21等に供給するため、1と0
の周期(図中T1とT2)によっては、この周期パター
ンが運転者等により認識されてしまう可能性がある。そ
こで、このT1とT2を連続点灯視可能な値に設定する
必要がある。図4にはT1とT2のデューティ比が50
%の場合の繰り返し周期と点滅認識率との関係を実験に
より求めた結果が示されている。この実験結果から、繰
り返し周期が20Hz以上であれば点滅認識率が1%以
下、すなわち連続点灯視と認識されることがわかる。従
って、図3(B)、(C)における繰り返しパターン部
の周波数は20Hz以上とすれば通常の動作時と同様に
ヘッドランプ24等を点灯させることができる。
【0026】更に、本願出願人はT1とT2のデューテ
ィ比を変化させた場合の繰り返し周期と点滅認識率との
関係も実験しており、デューティ比T1/(T1+T
2)が80%以上であれば繰り返し周波数が20Hz以
下でも点滅認識率が1%以下となり、連続点灯と同一視
できることを確認している。
【0027】このように、本実施例においては負荷駆動
線を配設してヘッドランプ等の負荷を直接駆動する構成
とすることにより、通信用バスの断線、あるいは受信側
ECUのCPU等が故障した場合でも、確実に負荷を駆
動することができる。
【0028】また、負荷駆動線はヘッドランプやストッ
プランプ等の重要な負荷のみに接続し、他の負荷は負荷
駆動線を介して送信側ECUのCPUから出力される駆
動信号パターンに応じて受信側ECUのCPUが駆動す
る構成としているため、ワイヤーハーネスが不必要に増
大することなく、複数の負荷を同時に駆動することがで
きる。
【0029】なお、本実施例において駆動信号パターン
の繰り返し部を低周波に設定し、ヘッドライト等をあえ
て点滅させることにより、運転者に通信用バスの断線を
報知する構成とすることも可能であり、点滅同期が数周
期であれば、実際の走行に影響を与えることはほとんど
ないであろう。又、上述の実施例では、駆動信号パター
ンを受信側ECUに認識させていたが、常に駆動電圧を
高電圧側に保ち、ヘッドランプリレー21をONさせ続
けることもできる。この場合、受信側ECUの作動状態
に関係なく、従って、受信側ECUが故障していても、
ヘッドランプを点灯させることができる。
【0030】第2実施例 上述した第1実施例では、デジタル信号のT1とT2を
連続点灯視可能な値に設定することにより、ヘッドラン
プ24等を疑似的に連続駆動しているが、負荷駆動線
5,6に供給されるデジタル信号の電圧値をヘッドラン
プリレー21等を閉成状態に維持できる電圧の範囲内で
変化させることにより、ヘッドランプ24等を実際に連
続駆動しつつ、他の負荷を同時に駆動する構成とするこ
とも可能である。
【0031】図5にはこのような駆動方法が用いられる
場合の負荷駆動線及び各負荷の電圧のタイミングチャー
トが示されている。なお、本実施例における回路構成は
上述した第1実施例と同様である。図において、
(A)、(B)、(C)、(D)はそれぞれ負荷駆動線
5、ヘッドランプ24、テールランプ25、フォグラン
プ26の電圧を示している。上述したように、ヘッドラ
ンプSW11等のON、OFFに応じてFLAGの値が
決定され、このFLAGの値に応じてCPU101のD
21またはD31から制御信号が出力されるが、例えば
ヘッドランプSW11、テールランプSW12、フォグ
ランプSW14が共にONとされた場合には、FLAG
の値は1+2+8=11となる(図2参照)。そして、
FLAGが11の場合には、CPU101はD21端子
から制御信号を出力し、負荷駆動線5の電圧が順次12
V、0V、6V、8V、12Vの値となるように変化さ
せる。12Vの場合には電源電圧と同電位であるためヘ
ッドランプリレー21の励磁コイルには通電されず、ヘ
ッドランプリレーは開放状態となってヘッドランプ24
の電圧は0である。次に、負荷駆動線を0Vに設定する
と、励磁コイルの両端に十分な電圧が印加される3V程
度でヘッドランプリレー21が閉成し、ヘッドランプ2
4が点灯する。次に、CPU101は、負荷駆動線5の
電圧を0Vから6Vに変化させる。6Vの場合でも励磁
コイルには通電するからヘッドランプリレー21は閉成
状態を維持し、かつ、CPU201は負荷駆動線5の0
Vから6Vの変化をモニタすることによりD22から駆
動信号を出力し、テールランプリレー22を閉成してテ
ールランプ25を点灯させる。次に、CPU101は、
負荷駆動線の電圧を6Vから8Vに変化させる。8Vの
場合でも励磁コイルには通電するからヘッドランプリレ
ー21は閉成状態を維持し、かつ、CPU201は6V
から8Vの変化をモニタすることによりD23から制御
信号を出力し、フォグランプリレー23を閉成してフォ
グランプ26を点灯させる。すなわち、ヘッドランプ2
4が連続点灯した状態で、テールランプ25及びフォグ
ランプ26が順次点灯することになる。
【0032】図3(C)に示されるような駆動信号で負
荷駆動線を駆動した場合には、負荷駆動線には交互に0
Vと12Vが印加され、ヘッドランプ24は点滅するこ
ととなるが(点滅の周期を短くすることにより運転者の
目には連続点灯視と映る)、このようにヘッドランプリ
レーを閉成状態に維持できる電圧の範囲内(0V〜10
V程度)で高電圧/低電圧に変化する信号を用いること
により、ヘッドランプを実際に連続点灯させながら、他
の負荷を駆動するためのデータをCPU201に供給す
ることが可能となる。また、本実施例においても、CP
U201の動作状態にかかわり無く、CPU101はヘ
ッドランプ24を負荷駆動線5を用いて直接駆動するこ
とが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1乃至請求
項4記載の車両用ネットワーク制御装置によれば、通信
用バスが断線あるいは受信側マイクロコンピュータが故
障した場合でも、確実に負荷を駆動することができる。
【0034】また、特に請求項2記載の車両用ネットワ
ーク制御装置では、ワイヤーハーネスを不必要に増大さ
せることなく、簡易な構成で負荷を駆動できるとともに
受信側マイクロコンピュータに情報を送ることができ
る。
【0035】また、特に請求項3記載の車両用ネットワ
ーク制御装置によれば、通信用バスが断線した場合で
も、灯火系負荷を連続灯火視可能なように駆動できる。
【0036】また、特に請求項4記載の車両用ネットワ
ーク制御装置では、通信用バスが断線した場合でも、ヘ
ッドランプ等の重要な灯火系負荷を連続点灯しつつ、受
信側マイクロコンピュータに情報を送って複数の負荷を
同時に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成ブロック図である。
【図2】同実施例における処理フローチャートである。
【図3】同実施例におけるFLAGの値と駆動信号パタ
ーンの関係を示す説明図である。
【図4】同実施例における繰り返し周期と点滅認識率と
の関係を示すグラフ図である。
【図5】他の実施例における負荷駆動線及び各負荷の電
圧のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1、2、3 ECU 5、6 負荷駆動線 11 ヘッドランプSW 12 テールランプSW 13 ストップランプSW 14 フォグランプSW 24 ヘッドランプ 25 テールランプ 26 フォグランプ 34 ストップランプ 35 テールランプ 36 フォグランプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側マイクロコンピュータ及びスイッ
    チを含んで構成される送信側電子制御装置と受信側マイ
    クロコンピュータ及び負荷を含んで構成される受信側電
    子制御装置相互間を通信用バスで接続してなる車両用ネ
    ットワークを制御する車両用ネットワーク制御装置であ
    って、 前記送信側マイクロコンピュータと前記負荷を接続する
    負荷駆動線が配設され、 通信用バス断線時又は受信側マイクロコンピュータの故
    障時には前記送信側マイクロコンピュータからの出力電
    圧により前記負荷を直接駆動することを特徴とする車両
    用ネットワーク制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車両用ネットワーク制御
    装置において、 前記負荷駆動線から分岐され前記受信側マイクロコンピ
    ュータに接続される分岐線を配設し、前記通信用バス線
    の断線時には、前記送信側マイクロコンピュータから前
    記負荷駆動線に高電圧及び低電圧を交互に供給させ、且
    つ、前記受信側マイクロコンピュータにて前記分岐線か
    らの電圧を監視する分岐線電圧監視手段を具備したこと
    を特徴とする車両用ネットワーク制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の車両用ネットワーク制御
    装置において、 前記負荷駆動線により送信側マイクロコンピュータに接
    続される負荷は灯火系負荷であるとし、 前記送信側マイクロコンピュータには複数の灯火系スイ
    ッチが接続され、 前記受信側マイクロコンピュータには複数の灯火系負荷
    が接続され、 前記複数の灯火系負荷の内、一の負荷が前記送信側マイ
    クロコンピュータに負荷駆動線を介して接続され、 前記送信側マイクロコンピュータは、前記複数の灯火系
    スイッチのオンオフ状態に応じ、かつ、前記負荷駆動線
    に接続された灯火系負荷が連続点灯視可能な信号を前記
    負荷に供給し、 前記受信側マイクロコンピュータは前記負荷駆動線に接
    続されていない灯火系負荷を前記分岐線電圧監視手段に
    て監視された電圧に応じて駆動することを特徴とする車
    両用ネットワーク制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の車両用ネットワーク制御
    装置において、 前記負荷は、駆動リレーを介して前記負荷駆動線に接続
    され、 前記送信側マイクロコンピュータは、前記駆動リレーを
    閉成状態に維持するに必要な電圧の範囲内の信号を負荷
    駆動線に供給することを特徴とする車両用ネットワーク
    制御装置。
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KR100487280B1 (ko) * 2002-08-13 2005-05-03 현대모비스 주식회사 콘트롤러 에어리어 네트워크를 적용한 분산제어에서 전송실패시 응답시간 확보방법
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