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公開番号2025099945
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216958
出願日2023-12-22
発明の名称中継装置、通信ネットワークシステム、中継方法及びコンピュータプログラム
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類H04L 7/00 20060101AFI20250626BHJP(電気通信技術)
要約【課題】各マスタの機能に応じて必要とされるクロック精度に基づいて、通信を行なう優先順位を適切に設定できる中継装置を提供する。
【解決手段】中継装置5は、通信ネットワーク6を介してGM1及び2とスレーブ3及び4との間で行われる通信を中継する。その際に、時刻同期対応部11は、GM1又は2より送信される時刻同期通信フレームに、GM1又は2の機能について必要とされるクロック精度が相対的に低いものについては、通信を行なう優先順位をより低く設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
通信ネットワーク（６）を介して複数のマスタ（１，２）と複数のスレーブ（３，４）との間で行われる通信を中継するもので、
前記マスタより送信される時刻同期通信フレームに、各マスタの機能について必要とされるクロック精度が相対的に低いものについては、通信を行なう優先順位をより低く設定する時刻同期対応部（１１）を備える中継装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記時刻同期対応部は、前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内に含まれるマスタの優先順序を示す情報又はパラメータ、及び、マスタのクロックの相対的な精度を示す情報又はパラメータに基づいて決定する請求項１記載の中継装置。
【請求項３】
前記通信ネットワークのプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．１ｐに準拠しており、
前記時刻同期対応部は、前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内のアナウンスメッセージに含まれているgrandmasterPriorityとgrandmasterClockQualityとに基づいて決定する請求項１記載の中継装置。
【請求項４】
前記時刻同期対応部は、前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内のＣｏＳ（Class of Service）領域に設定する請求項３記載の中継装置。
【請求項５】
前記各マスタのクロック精度に関する情報は、予め所定の領域に記憶されており、
前記時刻同期対応部は、前記優先順位を、前記所定の領域に記憶されている情報に基づいて決定する請求項１記載の中継装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の中継装置と、
前記複数のマスタと、
前記複数のスレーブとを備える通信ネットワークシステム。
【請求項７】
通信ネットワークを介して複数のマスタと複数のスレーブとの間で行われる通信を中継する方法であって、
前記マスタより送信される時刻同期通信フレームに、各マスタの機能について必要とされるクロック精度が相対的に低いものについては、通信を行なう優先順位をより低く設定する中継方法。
【請求項８】
前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内に含まれるマスタの優先順序を示す情報又はパラメータ、及び、マスタのクロックの相対的な精度を示す情報又はパラメータに基づいて決定する請求項７記載の中継方法。
【請求項９】
前記通信ネットワークのプロトコルが、ＩＥＥＥ８０２．１ｐに準拠しており、
前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内のアナウンスメッセージに含まれているgrandmasterPriorityとgrandmasterClockQualityとに基づいて決定する請求項７記載の中継方法。
【請求項１０】
前記優先順位を、前記時刻同期通信フレーム内のＣｏＳ（Class of Service）領域に設定する請求項９記載の中継方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークを介して複数のマスタと複数のスレーブとの間で行われる通信を中継する装置、及びその装置を備えた通信ネットワークシステム、中継方法及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
車載通信に使用されるEthernet（登録商標）の一種であるＴＳＮ（Time Sensitive Network）において提供される時刻同期は、１μ秒未満の精度を目標としてシステムが設計されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
タイムセンシティブネットワーク（ＴＳＮ）実装ガイド，（株）東陽テクニカ，情報通信システムソリューション部発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、車載通信ネットワークに接続される機器としては、自動運転に関するものや、イフォティメントシステムに関するもの等があり、これらの機器では、その機能によって要求される通信の時刻同期精度は様々である。しかしながら、従来技術では、各機器の時刻同期精度に対応して、どのように通信を制御するべきかについては、特段の検討がなされていなかった。
【０００５】
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、各マスタの機能に応じて必要とされるクロック精度に基づいて、通信を行なう優先順位を適切に設定できる中継装置、及びその装置を備えた通信ネットワークシステム、中継方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の中継装置は、通信ネットワーク（６）を介して複数のマスタ（１，２）と複数のスレーブ（３，４）との間で行われる通信を中継する。その際に、時刻同期対応部（１１）は、マスタより送信される時刻同期通信フレームに、各マスタの機能について必要とされるクロック精度が相対的に低いものについては、通信を行なう優先順位をより低く設定する。尚、本願における「クロック」は、時刻を意味する。これにより、複数のマスタとして、それぞれの機能に必要とされるクロック精度が異なるものが混在していても、時刻同期対応部が優先順位を適切に設定することで競合が回避され、クロック精度が相対的に高いマスタの通信が優先的に行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図
図１に示す車載通信システムを、より実態に近い構成として示す図
主に中継装置の時刻同期対応部によって実行される処理内容を示すフローチャート
図３に示すステップＳ７の処理内容を示すフローチャート
アナウンスメッセージの各領域を示す図
イーサネットフレームフォーマットを示す図
第２実施形態であり、主に中継装置の時刻同期対応部によって実行される処理内容を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の車載通信システムでは、例えば２つのマスタであるＧＭ１及び２と例えば２つのスレーブ３及び４とが、中継装置５を含む通信ネットワーク６を介して接続され互いに通信を行なう。通信ネットワークにはEthernet（登録商標）が採用されているＧＭ１及び２並びにスレーブ３及び４は、何れも車両に搭載された電子制御装置；ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。通信ネットワーク６には、中継装置５や、その中継装置５とスレーブ３との間に配置されているスイッチ７及び８、中継装置５とスレーブ４との間に配置されているスイッチ９及び１０等が含まれている。
【０００９】
スイッチ７、８、９、及び１０は、例えば車両の前後左右の４領域にそれぞれ配置され、各々の領域に配置されたＥＣＵ同士の通信の転送を行う。スイッチ７、８、９及び１０は、ゾーンＥＣＵであっても良い。また、図１が示す通り、中継装置５とスイッチ７、８、９及び１０は、リング状に接続されリング型トポロジを形成している。なお、リング型トポロジに限定されず、メッシュ型などの他のネットワークトポロジでも良い。
【００１０】
ＧＭ１及び２は、通信プロトコルＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ－２０２０に準拠している。また、ＧＭ１及び２はＩＥＥＥ８０２．１ｑに準拠しておらず、つまり、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）機能には対応していない。ＶＬＡＮとは、１つの物理スイッチを複数の仮想スイッチに分割して使用するための技術である。スレーブ３及び４は、通信プロトコルＡＵＴＯＳＡＲ(AUTomotive Open System ARchitecture)、つまりＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ－２０１１に準拠している。ＡＵＴＯＳＡＲとは、車載ソフトウェアの共通化を実現するためのプラットフォームの仕様名称である。
（【００１１】以降は省略されています）

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