通信装置及车载电子装置的制作方法

本发明涉及一种通信装置及车载电子装置。

背景技术：

1、作为汽车内部的网络的车载网络将多个传感器和执行器相互连接而使得它们之间能够通信。随着近年来自动驾驶(ad：autonomous driving)和高级驾驶辅助(adas：advanced driver assistance system)等的技术进步，对于车载网络也在期待进步。其一为区域架构化和随之而来的网络共用化。

2、以往的车载网络是按动力系底盘系统、车身系统、ad/adas系统、信息系统等称为域的每一通信对象而由单独的网络构成。这些网络是按每一域而根据其用途以can(controller area network，控制器局域网)、lin(local interconnect network，局域互联网络)、flexray(注册商标)或者ethernet(注册商标)等无兼容性的通信方式构成。不过，这样的按域的网络构成其网络管理复杂，另外在线路重量及线路成本方面成为了汽车设计的负担。

3、对此的解决方案为区域架构化和网络共用化。

4、区域架构废除了以往的按域的网络，将空间上靠近的传感器和执行器连接至1个子网络。进而，以域间通用的总线将子网络间加以连接，由此实现网络共用化。

5、作为网络共用化的问题，可列举网络要提供通信应用程序所要求的通信品质。例如，若是动力系底盘系统的通信，则要求发送源到目标的延迟时间短、数据的废弃率也低。另一方面，若是ad/adas系统的通信，则要求摄像机数据之类的大容量的通信。此外，若是信息系统的通信，则在一定程度的范围内容许延迟时间和数据废弃率。

6、作为解决这样的问题的技术，有tsn(time-sensitive network，时间敏感网络)。tsn是基于ethernet的技术，在逻辑上将通信分割为多个类，在网络内进行时刻同步，在此基础上根据时刻来进行帧的发送控制。由此，能在共用化的网络上实现满足应用程序的要求品质的通信。

7、tsn是由多个标准规格构成的技术的统称，作为其代表性的标准规格，可列举ieee(institute of electrical and electronics engineers，电气与电子工程师学会)802.1qbv。

8、这是一种按每一类来周期性地设定称为时隙的可发送时刻、在所设定的发送时刻严格控制帧发送的方式。在ieee802.1qbv的规格中，以某一类的发送帧不妨碍其他类的发送帧的发送的方式规定有保护频带。保护频带设定于每一类的可发送时刻的末尾，保护频带期间内允许发送中的帧的发送但不允许新帧开始发送。由此，得以保证某一类的发送在时隙的范围内，其他类的帧的发送不会受其影响而延迟。

9、但担忧引入这样的基于ieee802.1qbv规格的tsn会导致通信效率降低。即，标准规格中规定保护频带的大小要设定为该类下发送的帧的最大帧长度。在该情况下，即便该类中包含比最大帧长度短的帧并且该帧在保护频带内，也不允许发送，导致通信效率降低。

10、专利文献1中揭示了一种在分时网络中改善通信效率的技术。专利文献1中记载的技术具备时间调度器、优先类部、非优先类部以及调度信息变更部。

11、此处，时间调度器具有优先门的状态和非优先门的状态。即，在优先门的状态下，在开放状态下让正在优先类部中排队的信号通过，在闭塞状态下切断信号的通过。另一方面，在非优先门的状态下，在开放状态下让正在非优先类部中排队的信号通过，在闭塞状态下切断信号的通过。

12、并且，时间调度器进行根据调度信息来控制优先门的状态变更的时机的处理。也就是说，调度信息变更部根据优先类的信号来指示时间调度器变更由调度信息表示的状态变更的时机。

13、现有技术文献

14、专利文献

15、专利文献1：日本专利特开2019-004379号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、专利文献1记载的技术在优先类的信号中的帧数相对于时间而动态地变化的情况下有效果。另一方面，以车载网络为代表的控制网络中存在发送数据的模式中的时间变化少的情况。在这样的情况下，专利文献1记载的技术无望改善通信效率。

3、本发明的目的在于提供一种能够改善运用于车载网络的情况下的通信效率的通信装置及车载电子装置。

4、解决问题的技术手段

5、为解决上述问题，例如采用权利要求书中记载的构成。

6、本申请包含多种解决上述问题的技术手段，举其一例，即一种通信装置，具备：

7、接收部，其从车辆的内部或外部接收帧；

8、分类部，其将接收部所接收到的帧根据帧中包含的信息而分类为至少2个以上的类；

9、排队部，其按分类部所分类得到的每一类对帧进行缓冲；

10、门部，其在门开放状态下让正在排队部中排队的帧通过，在门闭塞状态下将通过切断；

11、调度部，其决定门部的开放/闭塞状态，在类的门开放状态结束时刻附近设定成为发送禁止时间的保护频带，由此确保其他类的数据发送时机；以及

12、发送部，其发送门部已让通过的帧。

13、此处，分类部具有：

14、帧数据分类部，其按帧的每一数据条件来进行分类；

15、帧长度分类部，其根据帧的帧长度对帧进行分类；

16、类表，其保持帧的数据条件及帧长度条件和根据数据条件及帧长度条件来分配的类数据作为帧数据分类部和帧长度分类部中的分类基准；以及

17、分类执行部，其根据类表对帧的类的决定而对帧进行分类；

18、调度部设定相当于类表中规定的每一类的帧最大长度的保护频带宽度，

19、门部以确保按每一类决定的保护频带宽度的方式控制开放/闭塞状态。

20、发明的效果

21、根据本发明，在使用保护频带时也提高网络的转发效率，能使通信装置的处理负荷平均化。

22、上述以外的课题、构成以及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

技术特征：

1.一种通信装置，其具备：

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

10.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，

12.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，

13.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

14.一种车载电子装置，其特征在于，

技术总结本发明涉及通信装置，其具备：分类部，其将接收帧分类为多个类；排队部，其按每一类进行缓冲；门部，其进行帧的开放/闭塞；调度部，其决定开放/闭塞状态，在门开放状态结束时刻附近设定成为发送禁止时间的保护频带而确保其他类的发送时机；以及发送部，其发送门部的通过帧。调度部设定相当于帧最大长度的保护频带宽度，以确保保护频带宽度的方式控制开放/闭塞状态。技术研发人员：大石裕司,前田功治受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社技术研发日：技术公布日：2024/9/12