JPS6374343A - 車両用通信装置 - Google Patents

車両用通信装置

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JPS6374343A
JPS6374343A JP21812386A JP21812386A JPS6374343A JP S6374343 A JPS6374343 A JP S6374343A JP 21812386 A JP21812386 A JP 21812386A JP 21812386 A JP21812386 A JP 21812386A JP S6374343 A JPS6374343 A JP S6374343A
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JP
Japan
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communication
circuit
transmission
data
packet
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JP21812386A
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Inventor
Toru Futami
徹 二見
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、データ伝送の信頼性の向上を図った車両用
通信装置に関する。
(従来の技術) 従来の多重通信装置としては、例えば第12図に示すよ
うなものがある(tJsP4370561号、参照)。
第12図において、10は車両電源、20は回路保護器
、30は電源線、40は多重化同期装置、50は通信線
、60は送信装置、61〜63はスイッチ、70は受信
装置、71.73はリレー、72.74は負荷でおる。
(a)に示す100はマスター同期区間であり、送・受
信装U60,70はこれに後続する負パルス101をカ
ウントすることにより、送・受信チャネルを検出する(
第13図(b))。
第13図(a)の200は負パルス101に続くデータ
送出区間であり、この同期装置40の出力はフローティ
ング状態となっている(第13図(C)、参照)。送信
装置60は前記負パルス101で順次指定される送信チ
ャネルが所定チャネルになったとき、このチャネルに対
応するスイッチ(例えば、61)の入力に応じて、前記
送出区間200の期間中に“[−1ルベルまたは“L″
レベルてデータを通信線50に出力する。
一方、受信装置70も送信装a60と同様に所定チャネ
ルを検出し、前記送出区間200の期間中に通信線50
上の電圧レベルを第13図(d)に示すタイミングパル
ス400にてラッチする。
ラッチ出力に応じリレー(例えば、71)がONし、負
荷72を駆動づる。そして、送出区間200の後、同期
装置40は第13図(a)中に示すl」パレベルの区間
300信号を出力づる。このように、通信線50上に複
数の通信チャネルを、構成すると同時に、データ通信を
同一線50上で行なうことができる。
また、その他の通信方式としては、通信データの先頭に
受信先の指定番地(アドレス)を付けて必要時のみ通信
を行なうパケット通信方式もおる。
(この発明が解決しようとする問題点)しかしながら、
このような従来の多重通信装置にあっては、第12図お
よび第13図に承りサイクリック方式(タイムスロット
方式)の場合にはマスター同期信号と、同期クロック信
号とを発生する多重化同期装置が通信の全タイミングを
支配するようになっていたため、多重化同期装置が故障
したり、該装置近傍で通信線が断線したりすると、全シ
ステムの同期が全くとれなくなり、全システムのダウン
につながるという問題点があった。
一方、パケット方式は完全分散システムであり、この方
式では前記の如き不具合は無くなるものの、複雑なデー
タフォーマットを必要とするため通信回路が複雑化し、
高価となる。また、通信は必要時のみ行なうため、誤伝
遂時復帰することができず、また、ある通信パケットが
通信線を専有している間、他の通信パケットは待機しな
Cプればならないから、最大遅れ時間を保証することも
できず、さらに、データ衝突を避けるために複雑なデー
タ監視装置や優先ロジックが必要となるという問題点も
おった。
(問題点を解決するための手段〉 この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので
あって、固有のマーカ長を持つマスター同期区間と所定
数のデータチャネルよりなる通信パケットを所定周期で
伝送し、かつ自らの通信パケットを送出する際、通信線
が他のパケットに専有されているときは、これを検出し
、所定時間後データ伝送を再スタートさせることにより
、安価で信頼性に優れ、かつ伝送の確実性が高い車両用
通信装置を提供づることを目的としている。
この目的を達成するために、この発明は、データ通信を
行なう1本の通信線に接続され1対1で多重通信を行な
う複数個の送信装置および、受信装置を有する車両用通
信装置において、前記各送信装置はそれぞれに固有の時
間長を持つマスター同期区間とこれに連続する所定数の
データブレネルとからなる通信パケットを生成して該通
信パケットを所定周期で前記通信線に送出し、自らの通
信パケットを送出する開始直前に通信線が他の通信パケ
ットに専有されているときはこれを検出。
侍はして、通信線が空いていることを確認後通信パケッ
トの送出を再開する送信回路を備え、前記各受信装置は
対応する前記各送信装置が発生する前記マスター同期区
間を検出し、マスター同期区間に後続するデータチャネ
ル中のデータを受信してラッチ出力する受信回路を備え
ている。
(作用) このような構成を有するこの発明においては、固有の長
さを有するマスター同期区間と所定数のデータチャネル
よりなる通信パケットを所定周期で伝送することができ
、自らの通信パケットを送出する際通信線が他のパケッ
トで専有されているときはこれを検出し、所定時間後に
通信パケットを伝送する。したがって、装置の同期を常
に正しくとることができるので、断線等により装置がダ
ウンするような状態を未然に回避することができ、高い
信頼性を確保することができる。また、複雑なデータフ
ォーマットを必要としないので回路構成が簡単となり、
コストを低減することができる。
さらに、最大遅れ時間を保証することができ誤伝送時に
も直ちに復帰することができるので伝送の確実性を保持
することができる。− (実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図〜第6図はこの発明の第1実施例を示す図である
まず構成を説明すると、第1図において、1000は車
両電源、2000は回路保護器、3000は電源線、4
000は通信線を、それぞれ示す。また、5000は送
信装置であり、この送信装置5000は、電源回路51
00.内部にマスター同期波形発生回路5230を有す
る送信回路5200゜NチャネルMO3−FET530
0.出力保護抵抗5410.入カブルアツブ抵抗542
0、および保護コンデンサ5430から構成されている
なお、5500は送信回路5200に入力されるスイッ
チ類である。
一方、6000は受信装置であり、この受信装置600
0は、電源回路6100.内部にマスター同期波形発生
回路6230を有する受信回路6200、入カブルアツ
ブ抵抗6310.および入力保護抵抗6320から構成
されている。また、6400はトランジスタ類であり、
これらのトランジスタ類6400は受信装置6000の
出力に応じて制御され、負荷類6500を駆動する。
送信装置5000および受信装置6000が全体として
通信システムAを構成している。
7000はマスター同期波形発生回路7230を除き前
記送信装置5000と同様に構成された送信装置、80
00は同様にマスター同期波形発生回路8230を除き
受信装v6000と同様に構成された受信装置であり、
これらの送信装置7000および受信装置aoooが全
体として通信システムBを構成している。
次に、前記送信装置5000の送信回路5200を第2
図に基づいて説明する。なお、第4図に示す送信回路7
200は該送信回路5200と同一であり、その説明を
省略する。
送信回路5200は、発振回路5210.送信制御回路
5220.マスター同期波形発生回路ダ5260.OR
回路5291.バッファ5292゜フィルタ5270.
NOR回路5293.キャリアセンス回路5280.お
よびインバータ5294から構成されている。
発振回路5210は常時発振しており、送信制御回路5
220.マスター同期波形発生回路5230、および同
期クロック発生回路5240にそれぞれタイミングクロ
ックを送出する。送信制御回路5220はマスター同期
波形発生回路5230に出力指令信号を送り、マスター
同期波形発生回路5230はこの信号を受Cノで第6図
(b)に示すようなマスター同期信号T、(A>をつく
り出す。
また、送信制御回路5220はマスター同期信号の終了
(“Hetリレベ→“L meレベルの立ち下かり)の
信号を受け、スイッチ類5500の信号を各入力端子I
。〜■7を介してラッチ・シフトレジスタ5250にラ
ッチクロックを出力する。
次いで、送信制御回路5220は同期クロック発生回路
5240に出力指令信号を送り、同期クロック発生回路
5240は第6図(b)に示すような幅がr  (=1
00Llsec)、間隔がT。
(=800μ5ec)の同期クロック信号をつくり出す
。この同期クロック信号はラッチ・シフトレジスタ回路
5250に入力されてシフトパルスとなり、前記ラッチ
信号をラッチ・シフトレジスタ回路5250は順次右シ
フトさせていく。また、同期クロック信号はPWMエン
コーダ5260にも入力され、エンコーダ5260はラ
ッチ・シフトレジスタ回路5250より順次入力される
データに応じ、データが“1″の場合は第6図(b)に
示す幅τ1 (=400μ5eC)の11 Hl?レベ
ル信号を出力し、データが“Otoの場合は“[−″レ
ベルの信号を出力する。
以上のように、マスター同期波形発生回路5230゜同
期クロック発生回路5240およびPWMエンコーダ5
260の各出力は、OR回路5291゜バッファ529
2を介してNチャネルMO3−F通信パケット八−であ
り、通信パケット八−は通信線4000に送出される。
すなわち、送信回路5200は上記通信パケットA′を
所定回期Tcy(A>(第6図、(a)参照)毎に生成
して、リイクリック伝送を行なう。
一方、通信線4000上の電圧レベルはフィルタ527
0を介してNOR回路5293に入力される。通信パケ
ット八−の“トドルベルを生成出力中は、送信制御装置
5220は制御信号を出し、この信号は前記NOR回路
5293の他の1人力となる。
したがって、自らの出力以外の波形信号が通1ス線40
00上に現われない限りパケット八−の出力中NOR回
路5293の出力は“L +tリレルとなる。このとき
、キャリア・センス回路5280は作動せず、出力は“
L 7ルベルとなる。
今、通信パケット八−が送出終了し、次のパケット送出
までの間に通信線4000に“l T+レベルパルスが
出現すると、NOR回路5293により反転されて゛ト
1″レベルとなり、キャリア・センス回路5280を作
動させ、キャリア・センス回路5280は゛ト1″レベ
ルを出力づる。この“ト1″レベル信号は通信線電圧レ
ベルが“ト1パレベルに復帰した後、ざらにTc5(A
)(=3.200μ5ec)(第6図(C)、(d)、
参照〉たつまで“L I+レベルに戻らない。
すなわち、キャリア・センス回路5280の出力はイン
バータ5294を介して送信制御回路5220に入力さ
れ、送信制御回路5220はインバータ5294の出力
レベルが“l−1”レベルのとき通信パケット八−を生
成出力し、“L ptリレルのときは通信パケット生成
サイクルであっても生成出力せず、パトビルベルに復帰
するまで待機し、゛トドレベルに復帰後、直ちに新たな
通信パケット八−の送出サイクルを再開する。
したがって、通信線4000に接続される通信システム
が、通信システムAのみである場合、インバータ529
4の出力は常に“トドルベルであり、送信回路5200
は波形A′を周期T。V(A)(50mSeC〜100
m5eC) (第6図(a)参照)にて出力している。
次に、受信装置6000の受信回路6200を第3図に
基づいて説明する。なお、第5図に示す受信装置aoo
oの受信回路8200は第2図の受信回路6200と同
一であり、その説明を省略する。
第3図において、受信回路6200は、発振器6210
、受信制御回路6220.マスター同期波形検出回路6
230.フィルタ6240.PWMデコーダ6250.
シフトレジスタ6260゜およびラッチ回路6270か
ら構成されている。
発掘回路6210は常時発撥しており、マスター同期波
形検出回路6230および受信制御回路6220にそれ
ぞれタイミングクロックを送出する。通信線4000の
電圧レベルはフィルタ5240を介してマスター同期波
形検出回路6230に入力され、マスター同期波形検出
回路6230は送信回路5200が送出する固有の幅の
゛)−1”レベル信号T。(A>が入力されると、検出
信号を受信制御回路6220に出力づる。
一方、通信線4000の電圧レベルはP〜VMデコーダ
6250にも入力されており、デコーダ6250は送信
パケットA′中のデータ信号から、同期クロック信号(
111ITレベル→゛′トドレベルの立ち上がり)と(
g H1ルベルの幅より通信7’ −タ(τo=゛O″
、τ1−“1″)を判別して出ツノする。受信制御回路
6220は前記検出信号を受けると、シフトレジスタ6
260にイネーブル信号を送り、シフトレジスタ626
0はデコーダ6250より出力される同期クロック信号
をシフトクロック入力として、また、データ判別出力を
データ入力として、順次シフトしていく。データフル(
8ビツト)になるとシフトレジスタ6260は受信制御
回路6220にデータフル信号を送り、受信制御回路6
220は8ビツトデータラッチ回路6270にラッチパ
ルスを送る。ラッチ回路6270はシフトレジスタ62
60に入力されたデータをラッチして、出力端子θ。〜
θ7より外部に出力する。
次に、作用を説明する。
今、通信システムA3000.6000の通信パケット
A′の送出中の時刻1=10 <第6図、参照)に通信
システムB7000,8000を接続すると、この時送
信回路7200はまず通信パケットB′を送出しようと
するが、キャリア・センス回路7280が通信線400
0上の通信パケットA′を検出して“ト1 opレベル
となっており、インバータ7294の出力は“L″レベ
ルなっているから、送信制御回路7220は待機状態に
入る(第6図(e)、(i>、参照)。
次に、時刻1=11になり通信パケットA′が送出終了
すると、キャリア・センス回路7280の出力はT。、
(B)(=3,200μ5ec)の経過後゛L opレ
ベルとなる。送信制御回路)37220は直ちに通信パ
ケットB′(第6図(a>(d)(f)(h)、参照)
を出力する。
ここで、通信パケットB′のマスター同明信号の“H″
レベル幅通信システムBに固<5の値TH(B)(=1
.60’Oμsec>となっている。したがって、受信
回路8200にはフィルタ8240を介して通信線40
00上の電圧レベルが入力するが、マスター同期波形検
出回路8230はH”レベル幅のT、(B)の波形しか
検出しないため、通信線4000上に通信パケットA=
B′の2種類が存在しても、誤り無く通信パケットB′
が受信可能となる。
通信パケットB′は、その俊T  (B)=To。
y (A)の周期で繰返される。因みに、送信回路の529
4出力を第6図(c)、(Q)に示す。
一方、通信パケットA′と送信パケットB′の相対間隔
はT  (A>およびTC8(B)で規定さS れる。すなわち、通信システムA、Bの発掘精度に差が
生じていたり、T  (A)、To、(B)が異y なっている場合でも通信パケットA′は王。、(A)以
上、前方の通信パケットB′に近づくことはなく、逆に
通信パケットB′は”cs以上、前方の通信パケット八
−に近づくことはない。また、通信システムA、Bが全
く同時に通信パケットA′。
B′を送出する場合、通信出力はオープン・トレイン出
力となっているため、マスター同期信号の固有幅がより
長い通信システムA(例えば、T。
(A>=2・T、(B>)が自動的に優先される。
すなわち、通信システムBはB固有の“ト1′ルベル幅
のTH(B)出力終了後も通信線4000上に“H″レ
ベル現われているため、キャリア・センス回路7280
が作動し、送信制御回路7220は直ちに待機状態に入
る。
こうして、通信システムA、Bは豆いに通信パケットA
=、B”が衝突しないように自動調整される。すなわち
、マスター同期信号は各通信システムA、Bを識別する
と共に、自動的に優先順位も与えている。
以上のように、この実施例においては、完全分散システ
ムとなり、他のシステムの通信に全く影響がムク、信頼
性に優れ、また、システムの拡張は接続だけで済み、仕
様の拡張性に優れている。
また、データフォーマットはシステム固有のマスター同
期区間のマーカ長を除ぎ、共通のデータチャネルを有す
るのみで極く簡単なため、コストを低減することができ
る。ざらに、サイクリック転送するため最大遅れ時間を
保証することができ、また誤伝送時も直ちに復帰するこ
とができるため、伝送の確実性を保持することができる
なお、この実施例は2つの通信システムA、 Bを例に
とったが、これに限らずより多くのシステムに拡張でき
る。また、Nチャネルオープン・ドレイン出力はPチャ
ネルオープン・ドレイン出力であっても良く、また、通
信システムのA、 B入出力数が異なっていても良い。
次に、第7図〜第10図はこの発明の第2実施例を示す
この実施例は、各チャネルごとに固有のマーカ長を持た
せるようにした例である。
第7図はこの実施例の全体ブロック図を示し、送信装置
5000と受信装置6000とが通信線4000を介し
て1対1の多重通信を行なう通信システムを構成してい
る。なお、前記実施例と同一構成部分についてはその説
明を省略する。
送信装置5000の送信回路5200を第8図に、受信
装置6000の受信回路6−200を第9図にそれぞれ
示す。送信回路5200は、発振器5210、送信コン
トローラ5220.同期信号発生回路5230.ラッチ
・シフトレジスタ回路5240、ゲート524Lおよび
OR回路5242から構成され、受信回路6200は発
振器6210 。
受信コントローラ6220.パルス幅計測回路6230
、フィルタ6240.ゲート6250゜シフトレジスタ
6260.J>よびラッチ回路6270から構成されて
いる。
ここで、送信コントローラ5220は、同期信号発生回
路5230に第10図(b)で示すような各チャネル区
分内で固有のマーカ長く時間)を有する同期信@(第1
0図(a)、参照)を発生ざぜるための制御信号を送出
する。同期信号発生回路5230は制御信号を受【プて
各チャネル区分毎に異なるマーカ長を有する“ト1”レ
ベルパルス500を発生させた後に各チャネル区分内で
一定幅の“L″レベルパルス600(データ発生領域)
を発生させる。そして、このデータ発生領域600の送
信区間700 (第10図(C〉、参照)内でラッチ・
シフトレジスタ5240でラッチしたデータをゲート5
241から受信回路6200へ出力する。
一方、パルス幅計測回路6230は同期信号を受けて、
“1」″レベルパルス500のマーカ長を判別し、フィ
ルタ6240でもとりきれないノイズ等によりパルスが
乱されマーカ長が規定パルス幅でないとき、あるいはマ
ーカが検出されないときは、ゲート6250にイネーブ
ル信号を与えない。この場合には、規定通りのマーカ長
が計測された時点からさかのぼり異常が何ヂャネル続い
たかを判定し、その回数だけゲート6250を聞かない
。この操作により異常時のデータはクリアされる。そし
て、この操作の後に正常のマーカ長時のデータを第10
図(d)に示す受信タイミングパルス800によりとり
こむ。
異常であると判別して、シフトレジスタ6260゜ラッ
チ回路6270をともにクリアする。
このように、この実施例においては、各チャネルごとに
固有のマーカ長をもった同期信号を発生させて、通信の
途中でノイズ等の外乱によりあるチャネルのパルス50
0が規定幅でないときはデータをクリアするので、他の
チャネルのデータの送・受には影響がなく、信頼性の高
いデータ伝送を行なうことができる。
次に、第11図はこの発明の第3実施例のタイミングチ
ャートである。
この実施例は、データ伝送時間に比べ、充分長い時間の
マーカ長を持たせるようにした例である。
なお、構成は前記実施例と同様であるため、その説明を
省略する。
同期信号発生回路5230は、第11図(a)で示すよ
うにマーカ長が送信区間700(第11図(C)、参照
)に比べて充分長い規定14 H11レベルパルス50
0をチャネル区間で(第11図(b)、参照)発生させ
る。
一方、パルス幅計測回路6230はパルス500のパル
ス幅をh1測し、マーカ長が規定パルス幅でないときは
、通信線4000にノイズなどの外乱が発生し、誤デー
タ発生の恐れがあると判断し、ゲート6250をイネー
ブルさせず、データの受信を停止する。マーカ長が規定
パルス幅であるときは、異常の発生はないと判断して、
第11図(d)の800で示す受信タイミングでデータ
を受信する。
すなわら、通信線4000に異常の発生がないことをマ
ーカ長の長いパルスで確認した後に短い送信区間700
内でデータ伝送を行なうので、信頼性の高いデータ伝送
ができる。
(発明の効果) 以上説明してぎたように、この発明によれば、固有の長
さを持つマスター同期区間と、所定数のデータチャネル
より成る通信パケットを所定周期で伝送し、かつ自らの
通信パケットを送出する際、通信線が他のパケットに専
有されているときは、これを検出し、所定時間後データ
伝送を再スタートするようにしたため、完全分散システ
ムとなり、他のシステムの通信に全く影響がなく、信頼
性に優れ、また、システムの拡張は接続だけで済み、拡
張性に優れている。また、データフォーマットはシステ
ム固有のマスター同期区間長を除き、共通のデータチャ
ネルを有するのみで極く簡単なため、コストを低減する
ことができる。さらに、最大遅れ時間を保証でき、また
誤伝送時も直ちに復帰できるため伝送の確実性を保持で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す全体構成図、第2
図はその通信システムAの送信回路の構成図、第3図は
その通信システムAの受信回路の構成図、第4図はその
通信システムBの送信回路の構成図、第5図はその通信
システムBの受信回路の構成図、第6図はそのタイミン
グチャート、第7図はこの発明の第2実施例を示す全体
構成図、第8図はその送信回路の構成図、第9図はその
受信回路の構成図、第10図は園タイミングヂャート、
第11図はこの発明の第3実施例を示すタイミングチャ
ート、第12図は従来例を示す回路ブロック図、第13
図はそのタイミングチャートである。 4000・・・通信線、 5000.7000・・・送信装置、 5200.7200・・・送信回路、 6000.8000・・・受信装置、 6200.8200・・・受信回路。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 土 橋  皓・′−゛112図 I7 /−−−一一一一一一一−1や 第4ffi 第5図 e7         e争

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)データ通信を行なう1本の通信線に接続され1対
    1で多重通信を行なう複数個の送信装置および受信装置
    を有する車両用通信装置において、前記各送信装置はそ
    れぞれに固有の時間長を持つマスター同期区間とこれに
    連続する所定数のデータチャネルとからなる通信パケッ
    トを生成して該通信パケットを所定周期で前記通信線に
    送出し、自らの通信パケットを送出する開始直前に通信
    線が他の通信パケットに専有されているときはこれを検
    出、待機して、通信線が空いていることを確認後通信パ
    ケットの送出を再開する送信回路を備え、前記各受信装
    置は対応する前記各送信装置が発生する前記マスター同
    期区間を検出し、マスター同期区間に後続するデータチ
    ャネル中のデータを受信してラッチ出力する受信回路を
    備えたことを特徴とする車両用通信装置。
  2. (2)前記マスター同期区間の波形出力をオープンドレ
    インによる出力またはオープンコレクタによる出力とし
    たことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の車
    両用通信装置。
  3. (3)前記マスター同期区間のマーカ長をチャネルごと
    に異なった長さとしたことを特徴とする前記特許請求の
    範囲第1項記載の車両用通信装置。
  4. (4)前記マスター同期区間のマーカ長をチャネル中の
    データ送出時間に対して充分長くするようにしたことを
    特徴とする前記特許請求の範囲第1項記載の車両用通信
    装置。
JP21812386A 1986-09-18 1986-09-18 車両用通信装置 Pending JPS6374343A (ja)

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