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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023009355
(43)【公開日】2023-01-20
(54)【発明の名称】車載装置、車載通信システムおよび時刻同期方法
(51)【国際特許分類】
H04L 7/00 20060101AFI20230113BHJP
【ＦＩ】
H04L7/00 990
H04L7/00 330
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021112535
(22)【出願日】2021-07-07
(71)【出願人】
【識別番号】395011665
【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所
(71)【出願人】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000682
【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ
(72)【発明者】
【氏名】松本 真
(72)【発明者】
【氏名】北川 和樹
(72)【発明者】
【氏名】井上 和之
(72)【発明者】
【氏名】陶山 洋次郎
(72)【発明者】
【氏名】泉 達也
(72)【発明者】
【氏名】田中 秀幸
【テーマコード（参考）】
5K047
【Ｆターム（参考）】
5K047AA18
(57)【要約】
【課題】車載装置間における時刻同期をより正確に行う。
【解決手段】車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う。
【選択図】図５
【解決手段】車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載装置であって、
自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、
前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備える、車載装置。
自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、
前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備える、車載装置。
【請求項2】
前記遅延時間情報は、前記第１の組および前記第２の組の両方を含む、請求項１に記載の車載装置。
【請求項3】
前記各計測基準位置は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの処理を行うＭＡＣ処理部とＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤの処理を行うＰＨＹ処理部との間に存在する、請求項１または請求項２に記載の車載装置。
【請求項4】
前記車載装置は、さらに、
３つ以上の通信ポートにおいてデータを中継可能な中継部を備え、
前記記憶部は、前記通信ポートごとの前記遅延時間情報であって、３つ以上の前記通信ポートのうちの一部の前記通信ポートの前記遅延時間情報を記憶する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載装置。
３つ以上の通信ポートにおいてデータを中継可能な中継部を備え、
前記記憶部は、前記通信ポートごとの前記遅延時間情報であって、３つ以上の前記通信ポートのうちの一部の前記通信ポートの前記遅延時間情報を記憶する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載装置。
【請求項5】
第１車載装置と、
第２車載装置とを備え、
前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行う、車載通信システム。
第２車載装置とを備え、
前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行う、車載通信システム。
【請求項6】
車載装置における時刻同期方法であって、
前記車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測するステップと、
記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正するステップと、
補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行うステップとを含む、時刻同期方法。
前記車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測するステップと、
記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正するステップと、
補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行うステップとを含む、時刻同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車載装置、車載通信システムおよび時刻同期方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の装置間における時刻同期に関する技術が開発されている。たとえば、特開２０１６－５２１４号公報（特許文献１）には、以下のようなネットワークシステムが開示されている。すなわち、ネットワークシステムは、ネットワーク構成が動的に変化しない時刻同期網を構成し、マスタとして機能するノードを含む複数のノードを備え、前記複数のノードの夫々は、前記マスタを示すマスタ情報と、前記時刻同期網の論理トポロジを示すトポロジ情報と、を含む同期情報を格納する記憶手段と、自ノードを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記記憶手段に格納された前記同期情報を、前記時刻同期網における自ノードの同期情報として、自ノードを起動することにより、前記時刻同期網を形成する。
【0003】
また、特定の装置が他の装置と時刻情報を同期する際における、当該特定の装置が行うＭＡＣ処理に要する時間がシステムの状態に応じて変動することを考慮して、時刻同期処理を行う技術が開発されている。たとえば、特開２０１６－２１９８７０号公報（特許文献２）には、以下のような時刻同期制御装置が開示されている。すなわち、時刻同期制御装置は、外部装置から受信した第１の時刻情報を含む入力信号を受信したときに、時刻出力部から出力された現在時刻情報を、第２の時刻情報として記憶する記憶部と、当該入力信号に対して所定の信号処理を行う信号処理部が当該入力信号に対する当該信号処理を終了したときに時刻出力部から出力された現在時刻情報である第３の時刻情報と、第１の時刻情報と、記憶部に記憶された第２の時刻情報と、に基づいて、時刻出力部が出力する現在時刻情報を更新する更新部と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－５２１４号公報
【特許文献2】特開２０１６－２１９８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
車載ネットワークにおける各車載装置は、たとえば、ＩＥＥＥ（登録商標）８０２．１の規格により規定されるプロトコルに従い、車載装置間における双方向のデータの伝搬遅延時間の平均値を理論値として定期的に算出し、新たに算出した伝搬遅延時間の理論値を用いて車載装置間の時刻同期を行う。
【0006】
しかしながら、車載装置間における一方の方向のデータの伝搬遅延時間と他方の方向のデータの伝搬遅延時間とが互いに異なることがあり、このような場合、伝搬遅延時間の実際の値と、伝搬遅延時間の理論値とが異なるため、時刻同期の精度が低下する等の問題が生じる。
【0007】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車載装置間における時刻同期をより正確に行うことのできる車載装置、車載通信システムおよび時刻同期方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備える。
【0009】
本開示の車載通信システムは、第１車載装置と、第２車載装置とを備え、前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行う。
【0010】
本開示の時刻同期方法は、車載装置における時刻同期方法であって、前記車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測するステップと、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正するステップと、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行うステップとを含む。
【0011】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える車載装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、車載装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【0012】
また、本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える車載通信システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする時刻同期方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、車載通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、車載装置間における時刻同期をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の実施の形態に係る車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備える。
（１）本開示の実施の形態に係る車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備える。
【0016】
このように、第１の組に含まれる第１伝送遅延時間および第２伝送遅延時間、または第２の組に含まれる第３伝送遅延時間および第４伝送遅延時間を用いて伝搬遅延時間の補正を行う構成により、車載装置間における一方の方向のデータの伝搬遅延時間と他方の方向のデータの伝搬遅延時間とが互いに異なる場合であっても、より正確な伝搬遅延時間を算出することが可能となる。したがって、車載装置間における時刻同期をより正確に行うことができる。
【0017】
（２）前記遅延時間情報は、前記第１の組および前記第２の組の両方を含んでもよい。
【0018】
このような構成により、データの送信側および受信側の両方における伝送遅延時間を用いて伝搬遅延時間の補正を行うことができるため、より一層正確な伝搬遅延時間を算出することができる。
【0019】
（３）前記各計測基準位置は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの処理を行うＭＡＣ処理部とＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤの処理を行うＰＨＹ処理部との間に存在してもよい。
【0020】
このような構成により、各車載装置におけるデータの送信時または受信時における当該データに対するＰＨＹ処理に要する時間を考慮して、伝搬遅延時間のより適切な補正を行うことができる。
【0021】
（４）前記車載装置は、さらに、３つ以上の通信ポートにおいてデータを中継可能な中継部を備え、前記記憶部は、前記通信ポートごとの前記遅延時間情報であって、３つ以上の前記通信ポートのうちの一部の前記通信ポートの前記遅延時間情報を記憶してもよい。
【0022】
ここで、２つの車載装置間において、一方の装置が伝搬遅延時間に基づく時刻補正を行えばよく、当該一方の車載装置が遅延時間情報を保持していればよい。上記のように、車載装置が、３つ以上の通信ポートのうちの一部の通信ポートの遅延時間情報を保持する構成により、たとえば、当該一部の通信ポートを使用するデータの送受信においては当該車載装置が通信相手との間の時刻補正を行い、他の通信ポートを使用するデータの送受信においては当該車載装置の通信相手が当該車載装置との間の時刻補正を行う構成を採用することができるため、時刻補正を行う機能を有する車載ネットワークをより効率的に実現することができる。
【0023】
（５）本開示の実施の形態に係る車載通信システムは、第１車載装置と、第２車載装置とを備え、前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行う。
【0024】
このように、第１の組に含まれる第１伝送遅延時間および第２伝送遅延時間、または第２の組に含まれる第３伝送遅延時間および第４伝送遅延時間を用いて伝搬遅延時間の補正を行う構成により、車載装置間における一方の方向のデータの伝搬遅延時間と他方の方向のデータの伝搬遅延時間とが互いに異なる場合であっても、より正確な伝搬遅延時間を算出することが可能となる。したがって、車載装置間における時刻同期をより正確に行うことができる。
【0025】
（６）本開示の実施の形態に係る時刻同期方法は、車載装置における時刻同期方法であって、前記車載装置は、自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測するステップと、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正するステップと、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行うステップとを含む。
【0026】
このように、第１の組に含まれる第１伝送遅延時間および第２伝送遅延時間、または第２の組に含まれる第３伝送遅延時間および第４伝送遅延時間を用いて伝搬遅延時間の補正を行う方法により、車載装置間における一方の方向のデータの伝搬遅延時間と他方の方向のデータの伝搬遅延時間とが互いに異なる場合であっても、より正確な伝搬遅延時間を算出することが可能となる。したがって、車載装置間における時刻同期をより正確に行うことができる。
【0027】
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0028】
＜構成および基本動作＞
［全体構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。図１を参照して、車載通信システム３０１は、車両１に搭載され、１または複数のスイッチ装置１０１と、複数の機能部１１１とを備える。図１では、一例として、スイッチ装置１０１である２つのスイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ、および機能部１１１である６つの機能部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆを示している。各スイッチ装置１０１および各機能部１１１は、車載装置であり、たとえばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。
［全体構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。図１を参照して、車載通信システム３０１は、車両１に搭載され、１または複数のスイッチ装置１０１と、複数の機能部１１１とを備える。図１では、一例として、スイッチ装置１０１である２つのスイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ、および機能部１１１である６つの機能部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆを示している。各スイッチ装置１０１および各機能部１１１は、車載装置であり、たとえばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。
【0029】
スイッチ装置１０１は、たとえばイーサネット（登録商標）ケーブル１０により複数の車載装置と接続されており、自己に接続された複数の車載装置と通信を行うことが可能である。
【0030】
図１に示す例では、スイッチ装置１０１Ａには、機能部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄおよびスイッチ装置１０１Ｂが接続されている。また、スイッチ装置１０１Ｂには、機能部１１１Ｅ，１１１Ｆが接続されている。
【0031】
たとえば、スイッチ装置１０１は、機能部１１１からのデータを他の機能部１１１へ中継する中継処理を行う。車載装置間では、たとえば、ＩＰパケットが格納されたイーサネットフレームを用いて情報のやり取りが行われる。
【0032】
機能部１１１は、車外通信ＥＣＵ、センサ、カメラ、ナビゲーション装置、自動運転処理ＥＣＵ、ＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）ＥＣＵ、エンジン制御デバイス、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御デバイス、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）制御デバイス、ブレーキ制御デバイス、シャーシ制御デバイス、ステアリング制御デバイスおよび計器表示制御デバイス等である。
【0033】
［スイッチ装置およびマスター側の機能部］
（スイッチ装置の構成）
図２は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。ここでは、スイッチ装置１０１Ａの構成について説明する。スイッチ装置１０１Ｂの構成は、スイッチ装置１０１Ａの構成と同様である。
（スイッチ装置の構成）
図２は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。ここでは、スイッチ装置１０１Ａの構成について説明する。スイッチ装置１０１Ｂの構成は、スイッチ装置１０１Ａの構成と同様である。
【0034】
図２を参照して、スイッチ装置１０１Ａは、中継部５１と、時刻同期部５２と、記憶部５３と、通信ポート５４Ａ～５４Ｅとを備える。中継部５１および時刻同期部５２は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサにより実現される。記憶部５３は、たとえば不揮発性メモリである。
【0035】
中継部５１は、スイッチ部６１と、制御部６２とを含む。時刻同期部５２は、処理部６３と、補正部６４とを含む。以下、通信ポート５４Ａ～５４Ｅの各々を、単に「通信ポート５４」とも称する。
【0036】
（スイッチ装置による中継処理）
通信ポート５４は、スイッチ装置１０１Ａの入力端および出力端に相当し、たとえばイーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート５４は、集積回路の端子であってもよい。各通信ポート５４は、イーサネットケーブル１０を介して複数の車載装置のうちのいずれか１つに接続されている。この例では、通信ポート５４Ａが機能部１１１Ａに接続され、通信ポート５４Ｂが機能部１１１Ｂに接続され、通信ポート５４Ｃが機能部１１１Ｃに接続され、通信ポート５４Ｄが機能部１１１Ｄに接続され、通信ポート５４Ｅがスイッチ装置１０１Ｂに接続されている。
通信ポート５４は、スイッチ装置１０１Ａの入力端および出力端に相当し、たとえばイーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート５４は、集積回路の端子であってもよい。各通信ポート５４は、イーサネットケーブル１０を介して複数の車載装置のうちのいずれか１つに接続されている。この例では、通信ポート５４Ａが機能部１１１Ａに接続され、通信ポート５４Ｂが機能部１１１Ｂに接続され、通信ポート５４Ｃが機能部１１１Ｃに接続され、通信ポート５４Ｄが機能部１１１Ｄに接続され、通信ポート５４Ｅがスイッチ装置１０１Ｂに接続されている。
【0037】
記憶部５３には、通信ポート５４のポート番号と接続先装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとの対応関係を示すアドレステーブルＡｔが保存されている。
【0038】
スイッチ部６１は、通信ポート５４Ａ～５４Ｅにおいて、他の車載装置間のデータを中継する。すなわち、スイッチ部６１は、他の車載装置から送信されたイーサネットフレームを、当該車載装置に対応する通信ポート５４経由で受信すると、受信したイーサネットフレームに対して中継処理を行う。
【0039】
より詳細には、スイッチ部６１は、記憶部５３に保存されているアドレステーブルＡｔを参照し、受信したイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスに対応するポート番号を特定する。そして、スイッチ部６１は、受信したイーサネットフレームを、特定したポート番号の通信ポート５４から送信する。
【0040】
（マスター側の機能部の構成）
図３は、本開示の実施の形態に係るマスター側の機能部の構成を示す図である。図１に示す機能部１１１Ａ～１１１Ｆのうち、機能部１１１Ａが、車載通信システム３０１における基準時刻を保持しているマスター側の機能部１１１であるとする。また、他の機能部１１１Ｂ～１１１Ｆが、スレーブ側の機能部１１１であるとする。
図３は、本開示の実施の形態に係るマスター側の機能部の構成を示す図である。図１に示す機能部１１１Ａ～１１１Ｆのうち、機能部１１１Ａが、車載通信システム３０１における基準時刻を保持しているマスター側の機能部１１１であるとする。また、他の機能部１１１Ｂ～１１１Ｆが、スレーブ側の機能部１１１であるとする。
【0041】
図３を参照して、マスター側の機能部１１１Ａは、通信部８１Ａと、時刻同期部８２Ａと、記憶部８３Ａと、通信ポート８４Ａとを備える。通信部８１Ａおよび時刻同期部８２Ａは、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサにより実現される。記憶部８３Ａは、たとえば不揮発性メモリである。
【0042】
通信ポート８４Ａは、機能部１１１Ａの入力端および出力端に相当し、たとえばイーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート８４Ａは、集積回路の端子等であってもよい。通信ポート８４Ａは、イーサネットケーブル１０を介してスイッチ装置１０１Ａに接続されている。
【0043】
（マスター側の機能部およびスイッチ装置間のデータの伝搬遅延時間の算出）
図４は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置による、マスター側の機能部との間におけるデータの伝搬遅延時間の算出方法を説明するための図である。
図４は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置による、マスター側の機能部との間におけるデータの伝搬遅延時間の算出方法を説明するための図である。
【0044】
図２～図４を参照して、スイッチ装置１０１Ａは、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１の規格に従い、マスター側の機能部１１１Ａとの間で時刻同期用の情報を送受信することにより、機能部１１１Ａとスイッチ装置１０１Ａとの間のデータの伝搬遅延時間を計測する。そして、スイッチ装置１０１Ａは、計測した伝搬遅延時間に基づいて、機能部１１１Ａとの間における時刻同期を行う。
【0045】
２つの車載装置間のうち、伝搬遅延時間に基づく時刻補正を行う一方の装置を「Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ」とも称し、他方の装置を「Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ」とも称する。ここでは、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａ間において、スイッチ装置１０１ＡがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、機能部１１１ＡがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。
【0046】
詳細には、スイッチ装置１０１Ａは、定期的または不定期に、機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ１を算出し、既に保持している伝搬遅延時間Ｔｄ１を、新たに算出した伝搬遅延時間Ｔｄ１に更新する。
【0047】
より詳細には、スイッチ装置１０１Ａにおける処理部６３は、伝搬遅延時間Ｔｄ１の更新に用いられる時刻情報を要求するための要求情報（Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑ）を、中継部５１および通信ポート５４Ａ経由で機能部１１１Ａへ送信する。以下、要求情報を、「要求メッセージ」とも称する。また、中継部５１における制御部６２は、要求メッセージの送信時刻ｔ１をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。
【0048】
機能部１１１Ａにおける通信部８１Ａは、スイッチ装置１０１Ａから送信された要求メッセージを通信ポート８４Ａ経由で受信し、受信した要求メッセージを時刻同期部８２Ａへ出力する。また、通信部８１Ａは、要求メッセージの受信時刻ｔ２をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。
【0049】
時刻同期部８２Ａは、通信部８１Ａから要求メッセージを受けて、当該要求メッセージに対する時刻情報（Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ）を通信部８１Ａへ出力する。通信部８１Ａは、時刻同期部８２Ａから受けた時刻情報を、通信ポート８４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する。このとき、時刻同期部８２Ａは、記憶部８３Ａに保存されている要求メッセージの受信時刻ｔ２を、時刻情報に含めて送信する。以下、時刻情報を、「応答メッセージ」とも称する。また、通信部８１Ａは、応答メッセージの送信時刻ｔ３をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。
【0050】
また、時刻同期部８２Ａは、応答メッセージの送信後、記憶部８３Ａに保存されている応答メッセージの送信時刻ｔ３を、フォローアップメッセージ（Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐ）に含めて通信部８１Ａへ出力する。通信部８１Ａは、時刻同期部８２Ａから受けたフォローアップメッセージを、通信ポート８４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する。
【0051】
スイッチ装置１０１Ａにおける制御部６２は、機能部１１１Ａから送信された応答メッセージおよびフォローアップメッセージを通信ポート５４Ａ経由で受信する。そして、制御部６２は、応答メッセージの受信時刻ｔ４をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。また、制御部６２は、当該応答メッセージに含まれる時刻ｔ２、および当該フォローアップメッセージに含まれる時刻ｔ３を時刻同期部５２に通知する。
【0052】
時刻同期部５２における処理部６３は、制御部６２から通知された時刻ｔ２，ｔ３、および記憶部５３に保存されている時刻ｔ１，ｔ４に基づいて、機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ１を算出する。より詳細には、処理部６３は、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａ間における両方向のデータの伝搬遅延時間の平均値を、伝搬遅延時間Ｔｄ１として算出する。
【0053】
具体的には、処理部６３は、以下の式（１）を用いて、要求メッセージの、スイッチ装置１０１Ａにおける送信時刻ｔ１から機能部１１１Ａにおける受信時刻ｔ２までの時間と、応答メッセージの、機能部１１１Ａにおける送信時刻ｔ３からスイッチ装置１０１Ａにおける受信時刻ｔ４までの時間との平均値を、伝搬遅延時間Ｔｄ１として算出する。そして、処理部６３は、記憶部５３に保存されている伝搬遅延時間Ｔｄ１を、新たに算出した伝搬遅延時間Ｔｄ１に更新する。
Ｔｄ１＝（（ｔ４－ｔ１）－（ｔ３－ｔ２））／２ ・・・（１）
Ｔｄ１＝（（ｔ４－ｔ１）－（ｔ３－ｔ２））／２ ・・・（１）
【0054】
（スイッチ装置における時刻の補正）
機能部１１１Ａにおける時刻同期部８２Ａは、定期的または不定期に、Ｓｙｎｃメッセージを通信部８１Ａへ出力する。通信部８１Ａは、時刻同期部８２Ａから受けたＳｙｎｃメッセージを通信ポート８４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する。また、通信部８１Ａは、Ｓｙｎｃメッセージの送信時刻ｔｍ１をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。
機能部１１１Ａにおける時刻同期部８２Ａは、定期的または不定期に、Ｓｙｎｃメッセージを通信部８１Ａへ出力する。通信部８１Ａは、時刻同期部８２Ａから受けたＳｙｎｃメッセージを通信ポート８４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する。また、通信部８１Ａは、Ｓｙｎｃメッセージの送信時刻ｔｍ１をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。
【0055】
また、時刻同期部８２Ａは、Ｓｙｎｃメッセージの送信後、記憶部８３Ａに保存されている時刻ｔｍ１を、フォローアップメッセージ（Ｆｏｌｌｏｗ＿Ｕｐ）に含めて通信部８１Ａへ出力する。通信部８１Ａは、時刻同期部８２Ａから受けたフォローアップメッセージを通信ポート８４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する。
【0056】
スイッチ装置１０１Ａにおける制御部６２は、機能部１１１Ａから送信されたＳｙｎｃメッセージおよびフォローアップメッセージを通信ポート５４Ａ経由で受信する。そして、制御部６２は、Ｓｙｎｃメッセージの受信時刻ｔｙ１をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。また、制御部６２は、フォローアップメッセージに含まれる時刻ｔｍ１を時刻同期部５２に通知する。
【0057】
時刻同期部５２における処理部６３は、制御部６２から通知された時刻ｔｍ１、ならびに記憶部５３に保存されている時刻ｔｙ１および伝搬遅延時間Ｔｄ１に基づいて、機能部１１１Ａとの間における時刻同期を行う。
【0058】
ここでは、処理部６３は、時刻ｔｍ１，ｔｙ１および伝搬遅延時間Ｔｄ１を用いて、機能部１１１Ａの時刻とスイッチ装置１０１の時刻との差である時刻差Ｄ１＝ｔｍ１＋Ｔｄ１－ｔｙ１を算出すると仮定する。そして、処理部６３は、算出した時刻差Ｄ１を用いて、自己のスイッチ装置１０１Ａにおける時刻を補正することにより、機能部１１１Ａとの時刻同期を確立させる。
【0059】
［課題の説明］
ところで、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａの各車載装置では、データの送信時または受信時において、たとえば、Ａ／Ｄ変換等のＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤの処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ、またはイーサネットフレームに格納されたＭＡＣアドレスの処理等のＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップが、当該データに対するタイムスタンプとして送信時刻または受信時刻を保存する。タイムスタンプの計測の基準となる位置を、以下、単に「計測基準位置」とも称する。
ところで、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａの各車載装置では、データの送信時または受信時において、たとえば、Ａ／Ｄ変換等のＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）レイヤの処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ、またはイーサネットフレームに格納されたＭＡＣアドレスの処理等のＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップが、当該データに対するタイムスタンプとして送信時刻または受信時刻を保存する。タイムスタンプの計測の基準となる位置を、以下、単に「計測基準位置」とも称する。
【0060】
車載装置における計測基準位置と、当該車載装置の外部との間におけるデータの伝送遅延時間は、当該車載装置のベンダおよび種類等に応じて異なることがある。以下、図面を用いてより詳細に説明する。
【0061】
（ＩｎｉｔｉａｔｏｒからＲｅｓｐｏｎｄｅｒへのデータの送信時）
図５は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置およびマスター側の機能部の各々におけるデータの伝送遅延時間を説明するための図である。
図５は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置およびマスター側の機能部の各々におけるデータの伝送遅延時間を説明するための図である。
【0062】
図５を参照して、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ側であるスイッチ装置１０１Ａは、通信ポート５４Ａに対応する、ＭＡＣ処理部Ｍ１１と、ＰＨＹ処理部Ｐ１１とを備える。ＭＡＣ処理部Ｍ１１は、ＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップＣＭ１１を含む。ＰＨＹ処理部Ｐ１１は、ＰＨＹレイヤの処理を行うＩＣチップＣＰ１１を含む。ＩＣチップＣＭ１１は、たとえば、図２に示す制御部６２の機能の一部をさらに担う。
【0063】
スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート５４Ａに対応する計測基準位置Ｘ１は、ＩＣチップＣＭ１１およびＩＣチップＣＰ１１間、具体的には、ＩＣチップＣＭ１１およびＩＣチップＣＰ１１間における、プリント基板の配線等のデータの伝送経路Ｌ１と、ＩＣチップＣＭ１１との境界付近に位置しているとする。
【0064】
また、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ側である機能部１１１Ａは、ＭＡＣ処理部Ｍ１２と、ＰＨＹ処理部Ｐ１２とを備える。ＭＡＣ処理部Ｍ１２は、ＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップＣＭ１２を含む。ＰＨＹ処理部Ｐ１２は、ＰＨＹレイヤの処理を行うＩＣチップＣＰ１２を含む。ＩＣチップＣＭ１２は、たとえば、図３に示す通信部８１Ａの機能の一部をさらに担う。
【0065】
機能部１１１Ａにおける計測基準位置Ｘ２は、ＩＣチップＣＭ１２およびＩＣチップＣＰ１２間、具体的には、ＩＣチップＣＭ１２およびＩＣチップＣＰ１２間における、プリント基板の配線等のデータの伝送経路Ｌ２と、ＩＣチップＣＭ１２との境界付近に位置しているとする。
【0066】
スイッチ装置１０１Ａが機能部１１１Ａへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ１１は、当該データが計測基準位置Ｘ１を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ１１へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。そして、ＩＣチップＣＰ１１は、ＩＣチップＣＭ１１から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート５４Ａを介して当該データをスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ１１がデータの送信時刻を保存してから、当該データがスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力されるまで、すなわちスイッチ装置１０１Ａの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ１１」とする。
【0067】
機能部１１１Ａがスイッチ装置１０１Ａからのデータを受信する場合、ＩＣチップＣＰ１２は、通信ポート８４Ａを介して外部から受信した当該データに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、ＩＣチップＣＭ１２へ出力する。ＩＣチップＣＭ１２は、ＩＣチップＣＰ１２からのデータが計測基準位置Ｘ２を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ１２から受けた受信時刻をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。機能部１１１Ａが入力端において外部からのデータを受信してから、ＩＣチップＣＭ１２が当該データの受信時刻を保存するまでの伝送遅延時間を「Ｔ２１」とする。
【0068】
（ＲｅｓｐｏｎｄｅｒからＩｎｉｔｉａｔｏｒへのデータの送信時）
機能部１１１Ａがスイッチ装置１０１Ａへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ１２は、当該データが計測基準位置Ｘ２を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ１２へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。そして、ＩＣチップＣＰ１２は、ＩＣチップＣＭ１２から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート８４Ａを介して当該データを機能部１１１Ａの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ１２がデータの送信時刻を保存してから、当該データが機能部１１１Ａの外部へ出力されるまで、すなわち機能部１１１Ａの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ２２」とする。
機能部１１１Ａがスイッチ装置１０１Ａへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ１２は、当該データが計測基準位置Ｘ２を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ１２へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部８３Ａに保存する。そして、ＩＣチップＣＰ１２は、ＩＣチップＣＭ１２から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート８４Ａを介して当該データを機能部１１１Ａの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ１２がデータの送信時刻を保存してから、当該データが機能部１１１Ａの外部へ出力されるまで、すなわち機能部１１１Ａの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ２２」とする。
【0069】
スイッチ装置１０１Ａが機能部１１１Ａからのデータを受信する場合、ＩＣチップＣＰ１１は、通信ポート５４Ａを介して外部から受信した当該データに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、ＩＣチップＣＭ１１へ出力する。ＩＣチップＣＭ１１は、ＩＣチップＣＰ１１からのデータが計測基準位置Ｘ１を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ１１から受けた受信時刻をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。スイッチ装置１０１Ａが入力端において外部からのデータを受信してから、ＩＣチップＣＭ１１が当該データの受信時刻を保存するまでの伝送遅延時間を「Ｔ１２」とする。
【0070】
なお、スイッチ装置１０１Ａでは、ＩＣチップＣＭ１１がデータの送信時刻または受信時刻を保存する構成であるとしたが、このような構成に限らず、ＩＣチップＣＰ１１がデータの送信時刻または受信時刻を保存する構成であってもよい。この場合、計測基準位置Ｘ１は、ＩＣチップＣＰ１１とイーサネットケーブル１０との境界付近に位置する。
【0071】
また、機能部１１１Ａでは、ＩＣチップＣＭ１２がデータの送信時刻または受信時刻を保存する構成であるとしたが、このような構成に限らず、ＩＣチップＣＰ１２がデータの送信時刻または受信時刻を保存する構成であってもよい。この場合、計測基準位置Ｘ２は、ＩＣチップＣＰ１２とイーサネットケーブル１０との境界付近に位置する。
【0072】
（伝搬遅延時間Ｔｄ１の理論値と、計測基準位置を考慮した伝送遅延時間との関係について）
機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間におけるイーサネットケーブル１０の通過に要するデータの伝搬時間をＴｋ１とする。この場合、スイッチ装置１０１Ａにおけるデータの送信時刻から、機能部１１１Ａにおける当該データの受信時刻までの時間、すなわちスイッチ装置１０１Ａから機能部１１１Ａまでのデータの、各装置における計測基準位置Ｘ１，Ｘ２と外部との間の伝送遅延時間を考慮した伝搬遅延時間Ｔｔｘは、以下の式（２）のように表される。
Ｔｔｘ＝Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１ ・・・（２）
機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間におけるイーサネットケーブル１０の通過に要するデータの伝搬時間をＴｋ１とする。この場合、スイッチ装置１０１Ａにおけるデータの送信時刻から、機能部１１１Ａにおける当該データの受信時刻までの時間、すなわちスイッチ装置１０１Ａから機能部１１１Ａまでのデータの、各装置における計測基準位置Ｘ１，Ｘ２と外部との間の伝送遅延時間を考慮した伝搬遅延時間Ｔｔｘは、以下の式（２）のように表される。
Ｔｔｘ＝Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１ ・・・（２）
【0073】
また、機能部１１１Ａにおけるデータの送信時刻から、スイッチ装置１０１Ａにおける当該データの受信時刻までの時間、すなわち機能部１１１Ａからスイッチ装置１０１Ａまでのデータの、各装置における計測基準位置Ｘ１，Ｘ２と外部との間の伝送遅延時間を考慮した伝搬遅延時間Ｔｔｒは、以下の式（３）のように表される。
Ｔｔｒ＝Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２ ・・・（３）
Ｔｔｒ＝Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２ ・・・（３）
【0074】
スイッチ装置１０１Ａにおける処理部６３は、図４を用いて説明したように、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａ間における両方向のデータの伝搬遅延時間の平均値を、機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ１の理論値として算出する。
【0075】
すなわち、図４に示す時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の代わりに、上述した時間Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔｋ１を用いると、処理部６３により算出される伝搬遅延時間Ｔｄ１の理論値は、以下の式（４）により表される。
Ｔｄ１＝（Ｔｔｘ＋Ｔｔｒ）／２
＝｛（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）＋（Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２）｝／２ ・・・（４）
Ｔｄ１＝（Ｔｔｘ＋Ｔｔｒ）／２
＝｛（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）＋（Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２）｝／２ ・・・（４）
【0076】
ここで、車載装置における計測基準位置と当該車載装置の外部との間のデータの伝送遅延時間は、当該車載装置のベンダおよび種類等に応じて異なることがある。具体的には、図５に示す伝送遅延時間Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２は、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａのベンダ等に応じて異なることがある。
【0077】
このような場合、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａ間における両方向のデータの伝搬遅延時間Ｔｔｘ，Ｔｔｒは、互いに異なる大きさとなり（Ｔｔｘ≠Ｔｔｒ）、伝搬遅延時間Ｔｔｘ，Ｔｔｒの各々は、これら伝搬遅延時間Ｔｔｘ，Ｔｔｒの平均値である伝搬遅延時間Ｔｄ１の理論値と異なる大きさとなる（Ｔｄ１≠Ｔｔｘ，Ｔｄ１≠Ｔｔｒ）。これに対して、本開示の実施の形態に係る車載通信システム３０１における各車載装置は、以下のような構成により、より正確な伝搬遅延時間の算出を可能とする。
【0078】
［スイッチ装置における、伝送時間テーブルの保持および伝搬遅延時間の補正］
（伝送時間テーブルの保持）
図６は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置における記憶部に保存されている遅延時間情報の一例を示す図である。
（伝送時間テーブルの保持）
図６は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置における記憶部に保存されている遅延時間情報の一例を示す図である。
【0079】
図２および図６を参照して、スイッチ装置１０１Ａにおける記憶部５３には、自己のスイッチ装置１０１ＡがＩｎｉｔｉａｔｏｒとなる場合における、上述した伝送遅延時間Ｔ１１，Ｔ１２、およびＲｅｓｐｏｎｄｅｒである機能部１１１Ａにおける、上述した伝送遅延時間Ｔ２１，Ｔ２２を含む遅延時間情報を示すテーブルＳｔａが保存されている。
【0080】
すなわち、遅延時間情報は、スイッチ装置１０１Ａの計測基準位置Ｘ１から外部すなわちスイッチ装置１０１Ａの出力端までの伝送遅延時間（第３伝送遅延時間）Ｔ１１、スイッチ装置１０１Ａの外部すなわちスイッチ装置１０１Ａの入力端からスイッチ装置１０１Ａの計測基準位置Ｘ１までの伝送遅延時間（第１伝送遅延時間）Ｔ１２、機能部１１１Ａの外部すなわち機能部１１１Ａの入力端から機能部１１１Ａの計測基準位置Ｘ２までの伝送遅延時間（第２伝送遅延時間）Ｔ２１、および機能部１１１Ａの計測基準位置Ｘ２から外部すなわち機能部１１１Ａの出力端までの伝送遅延時間（第４伝送遅延時間）Ｔ２２を含む。
【0081】
なお、図１に示す車載通信システム３０１では、機能部１１１Ｂおよびスイッチ装置１０１Ａ間において、機能部１１１ＢがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＡがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。また、機能部１１１Ｃおよびスイッチ装置１０１Ａ間において、機能部１１１ＣがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＡがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。また、機能部１１１Ｄおよびスイッチ装置１０１Ａ間において、機能部１１１ＤがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＡがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。
【0082】
また、スイッチ装置１０１Ｂおよびスイッチ装置１０１Ａ間において、スイッチ装置１０１ＢがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＡがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。また、機能部１１１Ｅおよびスイッチ装置１０１Ｂ間において、機能部１１１ＥがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＢがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。また、機能部１１１Ｆおよびスイッチ装置１０１Ｂ間において、機能部１１１ＦがＩｎｉｔｉａｔｏｒであり、スイッチ装置１０１ＢがＲｅｓｐｏｎｄｅｒである。
【0083】
このように、スイッチ装置１０１Ａは、通信ポート５４Ａを介する機能部１１１Ａとの間のデータの送受信においてＩｎｉｔｉａｔｏｒとなる。また、スイッチ装置１０１Ａは、通信ポート５４Ｂ～５４Ｄをそれぞれ介する機能部１１１Ｂ～１１１Ｄとの間のデータの送受信、および通信ポート５４Ｅを介するスイッチ装置１０１Ｂとの間のデータの送受信において、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒとなる。
【0084】
図６に示すテーブルＳｔａは、スイッチ装置１０１Ａにおける５つの通信ポート５４Ａ～５４Ｅのうち、スイッチ装置１０１ＡがＩｎｉｔｉａｔｏｒとなる場合に用いられる通信ポート５４Ａの遅延時間情報、すなわち通信ポート５４Ａを介するデータの送受信に関する遅延時間情報を示す。
【0085】
（伝搬遅延時間Ｔｄ１の補正）
スイッチ装置１０１Ａにおける補正部６４は、たとえば、記憶部５３に保存されているテーブルＳｔａの示す遅延時間情報を参照して、処理部６３により算出された伝搬遅延時間Ｔｄ１を補正する。
スイッチ装置１０１Ａにおける補正部６４は、たとえば、記憶部５３に保存されているテーブルＳｔａの示す遅延時間情報を参照して、処理部６３により算出された伝搬遅延時間Ｔｄ１を補正する。
【0086】
より詳細には、以下の式（５）に示すように、伝搬遅延時間Ｔｄ１から補正値Ｃｖを減算した値が、スイッチ装置１０１Ａから機能部１１１Ａへメッセージを送信する際における伝搬遅延時間Ｔｔｘであるとする。また、以下の式（６）に示すように、伝搬遅延時間Ｔｄ１に補正値Ｃｖを加算した値が、機能部１１１Ａからスイッチ装置１０１Ａへメッセージを送信する際における伝搬遅延時間Ｔｔｒであるとする。
Ｔｔｘ＝Ｔｄ１－Ｃｖ ・・・（５）
Ｔｔｒ＝Ｔｄ１＋Ｃｖ ・・・（６）
Ｔｔｘ＝Ｔｄ１－Ｃｖ ・・・（５）
Ｔｔｒ＝Ｔｄ１＋Ｃｖ ・・・（６）
【0087】
この場合、補正値Ｃｖは、以下の式（７）により表される。
Ｃｖ＝Ｔｄ１－Ｔｔｘ
＝｛（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）＋（Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２）｝／２－（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）
＝｛（Ｔ２２－Ｔ１１）＋（Ｔ１２－Ｔ２１）｝／２ ・・・（７）
Ｃｖ＝Ｔｄ１－Ｔｔｘ
＝｛（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）＋（Ｔ２２＋Ｔｋ１＋Ｔ１２）｝／２－（Ｔ１１＋Ｔｋ１＋Ｔ２１）
＝｛（Ｔ２２－Ｔ１１）＋（Ｔ１２－Ｔ２１）｝／２ ・・・（７）
【0088】
補正部６４は、たとえば式（７）を用いて補正値Ｃｖを算出し、伝搬遅延時間Ｔｄ１の補正として、伝搬遅延時間Ｔｄ１から補正値Ｃｖを減算する。そして、補正部６４は、補正後の伝搬遅延時間（Ｔｄ１－Ｃｖ）である伝搬遅延時間Ｔｔｘを、機能部１１１Ａへのデータの送信時における伝搬遅延時間として処理部６３に通知する。
【0089】
また、補正部６４は、伝搬遅延時間Ｔｄ１の補正として、伝搬遅延時間Ｔｄ１に補正値Ｃｖを加算する。そして、補正部６４は、補正後の伝搬遅延時間（Ｔｄ１＋Ｃｖ）である伝搬遅延時間Ｔｔｒを、機能部１１１Ａからのデータの受信時における伝搬遅延時間として処理部６３に通知する。
【0090】
処理部６３は、補正部６４から通知された伝搬遅延時間Ｔｔｘ，Ｔｔｒを記憶部５３に保存する。また、処理部６３は、たとえば、図４に示す、制御部６２から通知されたＳｙｎｃメッセージの機能部１１１Ａにおける送信時刻ｔｍ１、および記憶部５３に保存されている当該Ｓｙｎｃメッセージの受信時刻ｔｙ１に加えて、さらに、記憶部５３に保存されている伝搬遅延時間Ｔｔｒを用いて、機能部１１１Ａの時刻とスイッチ装置１０１Ａの時刻との時刻差Ｄ１を算出する。
【0091】
具体的には、処理部６３は、時刻差Ｄ１＝ｔｍ１＋Ｔｔｒ－ｔｙ１を算出する。そして、処理部６３は、算出した時刻差Ｄ１を用いて、自己のスイッチ装置１０１Ａにおける時刻を補正することにより、機能部１１１Ａとの時刻同期を確立させる。
【0092】
なお、処理部６３は、伝搬遅延時間Ｔｔｒを用いる代わりに、伝搬遅延時間Ｔｔｘを用いて時刻同期を行ってもよい。たとえば、処理部６３は、スイッチ装置１０１Ａから機能部１１１Ａへのメッセージのスイッチ装置１０１Ａにおける送信時刻、当該メッセージの機能部１１１Ａにおける受信時刻、および記憶部５３に保存されている伝搬遅延時間Ｔｔｘを用いて、機能部１１１Ａの時刻とスイッチ装置１０１Ａの時刻との時刻差Ｄ１を算出してもよい。
【0093】
また、遅延時間情報は、伝送遅延時間Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２を含む構成に限らない。たとえば、遅延時間情報は、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａの各々のデータの受信時における伝送遅延時間Ｔ１２，Ｔ２１の第１の組を含み、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ａの各々のデータの送信時における伝送遅延時間Ｔ１１，Ｔ２２の第２の組を含まなくてもよい。また、たとえば、遅延時間情報は、上記の第２の組を含み、かつ上記の第１の組を含まなくてもよい。
【0094】
ここで、車載装置において、データの送信時における伝送遅延時間と比較して、データの受信時における伝送遅延時間の方が長くなることが多い。すなわち、上記の第２の組に含まれる伝送遅延時間Ｔ１１，Ｔ２２よりも上記の第１の組に含まれる伝送遅延時間Ｔ１２，Ｔ２１の方が、伝搬遅延時間の長さに大きく影響する場合がある。この場合、遅延時間情報は、第１の組を含む構成であることが好ましい。
【0095】
［スレーブ側の機能部］
図７は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部の構成を示す図である。ここでは、機能部１１１Ｂの構成について説明する。機能部１１１Ｃ～１１１Ｆの構成は、機能部１１１Ｂの構成と同様である。
図７は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部の構成を示す図である。ここでは、機能部１１１Ｂの構成について説明する。機能部１１１Ｃ～１１１Ｆの構成は、機能部１１１Ｂの構成と同様である。
【0096】
図７を参照して、スレーブ側の機能部１１１Ｂは、通信部８１Ｂと、時刻同期部８２Ｂと、記憶部８３Ｂと、通信ポート８４Ｂとを備える。通信部８１Ｂおよび時刻同期部８２Ｂは、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサにより実現される。記憶部８３Ｂは、たとえば不揮発性メモリである。
【0097】
時刻同期部８２Ｂは、処理部９１Ｂと、補正部９２Ｂとを含む。通信ポート８４Ｂは、機能部１１１Ｂの入力端および出力端に相当し、たとえばイーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート８４Ｂは、集積回路の端子等であってもよい。通信ポート８４Ｂは、イーサネットケーブル１０を介してスイッチ装置１０１Ａに接続されている。
【0098】
（スイッチ装置およびスレーブ側の機能部間のデータの伝搬遅延時間の算出）
機能部１１１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａと機能部１１１Ｂとの間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ２を計測する。
機能部１１１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａと機能部１１１Ｂとの間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ２を計測する。
【0099】
より詳細には、機能部１１１Ｂにおける処理部９１Ｂは、定期的または不定期に、スイッチ装置１０１Ａおよび機能部１１１Ｂ間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ２を算出し、記憶部８３Ｂに保存されている伝搬遅延時間Ｔｄ２を、新たに算出した伝搬遅延時間Ｔｄ２に更新する。処理部９１Ｂにより伝搬遅延時間Ｔｄ２の算出方法は、図４を用いて説明したスイッチ装置１０１Ａにおける処理部６３による伝搬遅延時間Ｔｄ１の算出方法と同様である。
【0100】
（スレーブ側の機能部およびスイッチ装置間におけるデータの伝送遅延時間）
（ａ）ＩｎｉｔｉａｔｏｒからＲｅｓｐｏｎｄｅｒへのデータの送信時
図８は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部およびスイッチ装置の各々におけるデータの伝送遅延時間を説明するための図である。
（ａ）ＩｎｉｔｉａｔｏｒからＲｅｓｐｏｎｄｅｒへのデータの送信時
図８は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部およびスイッチ装置の各々におけるデータの伝送遅延時間を説明するための図である。
【0101】
図８を参照して、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ側である機能部１１１Ｂは、ＭＡＣ処理部Ｍ２１と、ＰＨＹ処理部Ｐ２１とを備える。ＭＡＣ処理部Ｍ２１は、ＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップＣＭ２１を含む。ＰＨＹ処理部Ｐ２１は、ＰＨＹレイヤの処理を行うＩＣチップＣＰ２１を含む。ＩＣチップＣＭ２１は、たとえば、図７に示す通信部８１Ｂの機能の一部をさらに担う。
【0102】
機能部１１１Ｂにおける計測基準位置Ｘ３は、ＩＣチップＣＭ２１およびＩＣチップＣＰ２１間、具体的には、ＩＣチップＣＭ２１およびＩＣチップＣＰ２１間における、プリント基板の配線等のデータの伝送経路Ｌ３と、ＩＣチップＣＭ２１との境界付近に位置しているとする。
【0103】
また、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ側であるスイッチ装置１０１Ａは、通信ポート５４Ｂに対応する、ＭＡＣ処理部Ｍ２２と、ＰＨＹ処理部Ｐ２２とを備える。ＭＡＣ処理部Ｍ２２は、ＭＡＣレイヤの処理を行うＩＣチップＣＭ２２を含む。ＰＨＹ処理部Ｐ２２は、ＰＨＹレイヤの処理を行うＩＣチップＣＰ２２を含む。ＩＣチップＣＭ２２は、たとえば、図２に示す制御部６２の機能の一部をさらに担う。
【0104】
スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート５４Ｂに対応する計測基準位置Ｘ４は、ＩＣチップＣＭ２２およびＩＣチップＣＰ２２間、具体的には、ＩＣチップＣＭ２２およびＩＣチップＣＰ２２間における、プリント基板の配線等のデータの伝送経路Ｌ４と、ＩＣチップＣＭ２２との境界付近に位置しているとする。
【0105】
機能部１１１Ｂがスイッチ装置１０１Ａへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ２１は、当該データが計測基準位置Ｘ３を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ２１へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部８３Ｂに保存する。そして、ＩＣチップＣＰ２１は、ＩＣチップＣＭ２１から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート８４Ｂを介して当該データを機能部１１１Ｂの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ２１がデータの送信時刻を保存してから、当該データが機能部１１１Ｂの外部へ出力されるまで、すなわち機能部１１１Ｂの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ３１」とする。
【0106】
スイッチ装置１０１Ａが機能部１１１Ｂからのデータを受信する場合、ＩＣチップＣＰ２２は、通信ポート５４Ｂを介して外部から受信した当該データに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、ＩＣチップＣＭ２２へ出力する。ＩＣチップＣＭ２２は、ＩＣチップＣＰ２２からデータが計測基準位置Ｘ４を通過した時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ２２から受けた受信時刻をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。スイッチ装置１０１Ａが入力端において外部からのデータを受信してから、ＩＣチップＣＭ２２が当該データの受信時刻を保存するまでの伝送遅延時間を「Ｔ４１」とする。
【0107】
（ｂ）ＲｅｓｐｏｎｄｅｒからＩｎｉｔｉａｔｏｒへのデータの送信時
スイッチ装置１０１Ａが機能部１１１Ｂへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ２２は、当該データが計測基準位置Ｘ４を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ２２へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。そして、ＩＣチップＣＰ２２は、ＩＣチップＣＭ２２から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート５４Ｂを介して当該データをスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ２２がデータの送信時刻を保存してから、当該データがスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力されるまで、すなわちスイッチ装置１０１Ａの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ４２」とする。
スイッチ装置１０１Ａが機能部１１１Ｂへデータを送信する場合、ＩＣチップＣＭ２２は、当該データが計測基準位置Ｘ４を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ２２へ出力する送信時刻をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する。そして、ＩＣチップＣＰ２２は、ＩＣチップＣＭ２２から受けたデータに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、通信ポート５４Ｂを介して当該データをスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力する。ＩＣチップＣＭ２２がデータの送信時刻を保存してから、当該データがスイッチ装置１０１Ａの外部へ出力されるまで、すなわちスイッチ装置１０１Ａの出力端から出力されるまでの伝送遅延時間を「Ｔ４２」とする。
【0108】
機能部１１１Ｂがスイッチ装置１０１Ａからのデータを受信する場合、ＩＣチップＣＰ２１は、通信ポート８４Ｂを介して外部から受信した当該データに対するＰＨＹレイヤの処理を行い、ＩＣチップＣＭ２１へ出力する。ＩＣチップＣＭ２１は、ＩＣチップＣＰ２１からのデータが計測基準位置Ｘ３を通過する時刻、すなわち当該データをＩＣチップＣＰ２１から受けた受信時刻をタイムスタンプとして記憶部８３Ｂに保存する。機能部１１１Ｂが入力端において外部からのデータを受信してから、ＩＣチップＣＭ２１が当該データの受信時刻を保存するまでの伝送遅延時間を「Ｔ３２」とする。
【0109】
（伝送時間テーブルの保持）
図９は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部における記憶部に保存されている遅延時間情報の一例を示す図である。
図９は、本開示の実施の形態に係るスレーブ側の機能部における記憶部に保存されている遅延時間情報の一例を示す図である。
【0110】
図７から図９を参照して、機能部１１１Ｂにおける記憶部８３Ｂには、自己の機能部１１１ＢがＩｎｉｔｉａｔｏｒとなる場合における、上述した伝送遅延時間Ｔ３１，Ｔ３２、およびＲｅｓｐｏｎｄｅｒであるスイッチ装置１０１Ａにおける、上述した伝送遅延時間Ｔ４１，Ｔ４２を含む遅延時間情報を示すテーブルＳｔｂが保存されている。
【0111】
（伝搬遅延時間Ｔｄ２の補正）
機能部１１１Ｂにおける補正部９２Ｂは、たとえば、記憶部８３Ｂに保存されているテーブルＳｔｂの示す遅延時間情報を参照して、処理部９１Ｂにより算出された伝搬遅延時間Ｔｄ２を補正する。
機能部１１１Ｂにおける補正部９２Ｂは、たとえば、記憶部８３Ｂに保存されているテーブルＳｔｂの示す遅延時間情報を参照して、処理部９１Ｂにより算出された伝搬遅延時間Ｔｄ２を補正する。
【0112】
より詳細には、補正部９２Ｂは、スイッチ装置１０１Ａにおける補正部６４と同様に、補正値Ｃｖを算出し、伝搬遅延時間Ｔｄ２の補正として、伝搬遅延時間Ｔｄ２から補正値Ｃｖを減算する。そして、補正部９２Ｂは、補正後の伝搬遅延時間（Ｔｄ２－Ｃｖ）である伝搬遅延時間Ｔｔｘを、スイッチ装置１０１Ａへのメッセージの送信時における伝搬遅延時間として処理部９１Ｂに通知する。
【0113】
また、補正部９２Ｂは、伝搬遅延時間Ｔｄ２の補正として、伝搬遅延時間Ｔｄ２に補正値Ｃｖを加算する。そして、補正部６４は、補正後の伝搬遅延時間（Ｔｄ２＋Ｃｖ）である伝搬遅延時間Ｔｔｒを、スイッチ装置１０１Ａからのメッセージの受信時における伝搬遅延時間として処理部９１Ｂに通知する。
【0114】
処理部９１Ｂは、補正部９２Ｂから通知された伝搬遅延時間Ｔｔｘ，Ｔｔｒを記憶部８３Ｂに保存する。また、処理部９１Ｂは、たとえば、Ｓｙｎｃメッセージのスイッチ装置１０１Ａにおける送信時刻ｔｍ２、および当該Ｓｙｎｃメッセージの受信時刻ｔｙ２に加えて、さらに、伝搬遅延時間Ｔｔｒを用いて、スイッチ装置１０１Ａの時刻と機能部１１１Ｂの時刻との時刻差Ｄ２を算出する。
【0115】
具体的には、処理部９１Ｂは、時刻差Ｄ２＝ｔｍ２＋Ｔｔｒ－ｔｙ２を算出し、算出した時刻差Ｄ２を用いて、自己の機能部１１１Ｂにおける時刻を補正することにより、スイッチ装置１０１Ａとの時刻同期を確立させる。
【0116】
ここで、マスター側の機能部１１１Ａとスイッチ装置１０１Ａとの時刻同期が確立されている場合、スイッチ装置１０１Ａから機能部１１１Ｂへ送信されるフォローアップメッセージに含まれる時刻は、機能部１１１Ａに同期した時刻である。このため、機能部１１１Ｂにおける処理部９１Ｂが時刻補正を行うことにより、機能部１１１Ｂとスイッチ装置１０１Ａとの時刻同期が確立し、その結果、機能部１１１Ｂと機能部１１１Ａとの時刻同期が確立する。
【0117】
なお、図１に示す車載通信システム３０１では、ＩｎｉｔｉａｔｏｒおよびＲｅｓｐｏｎｄｅｒのうちの少なくとも一方がスイッチ装置１０１であるが、このような構成に限定されない。すなわち、ＩｎｉｔｉａｔｏｒおよびＲｅｓｐｏｎｄｅｒの両方が機能部１１１であってもよい。
【0118】
また、車載通信システム３０１では、マスター側の機能部１１１Ａは、他の車載装置との関係においてＩｎｉｔｉａｔｏｒとならないため、遅延時間情報を保持していない。しかしながら、機能部１１１Ａは、このような構成に限らず、たとえば、通信ポート８４Ａの遅延時間情報を保持してもよい。
【0119】
＜動作の流れ＞
次に、車載通信システム３０１において、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒとなる車載装置が、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒとなる車載装置との時刻同期を行う際の動作について図面を用いて説明する。
次に、車載通信システム３０１において、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒとなる車載装置が、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒとなる車載装置との時刻同期を行う際の動作について図面を用いて説明する。
【0120】
車載通信システム３０１における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態でまたは通信回線を介して流通する。
【0121】
図１０は、本開示の実施の形態に係る車載装置が、他の車載装置との時刻同期を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。ここでは、一例として、スイッチ装置１０１Ａがマスター側の機能部１１１Ａとの時刻同期を行う際の動作手順について説明する。
【0122】
図１０を参照して、まず、処理部６３は、時刻情報を要求するための要求メッセージを、中継部５１および通信ポート５４Ａ経由で機能部１１１Ａへ送信する。また、制御部６２は、要求メッセージの送信時刻ｔ１をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する（ステップＳ１０１）。
【0123】
次に、制御部６２は、機能部１１１Ａから送信された応答メッセージを通信ポート５４Ａ経由で受信し、当該応答メッセージに含まれる、機能部１１１Ａにおける要求メッセージの受信時刻ｔ２を処理部６３に通知する（ステップＳ１０２）。
【0124】
次に、制御部６２は、機能部１１１Ａから送信されたフォローアップメッセージを通信ポート５４Ａ経由で受信し、当該フォローアップメッセージに含まれる、機能部１１１Ａにおける応答メッセージの送信時刻ｔ３を処理部６３に通知する。また、制御部６２は、応答メッセージの受信時刻ｔ４をタイムスタンプとして記憶部５３に保存する（ステップＳ１０３）。
【0125】
次に、処理部６３は、制御部６２から通知された時刻ｔ２，ｔ３、および記憶部５３に保存されている時刻ｔ１，ｔ４に基づいて、機能部１１１Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ間のデータの伝搬遅延時間Ｔｄ１を算出する（ステップＳ１０４）。
【0126】
次に、補正部６４は、記憶部５３に保存されているテーブルＳｔａの示す遅延時間情報を参照して、処理部６３により算出された伝搬遅延時間Ｔｄ１を補正し、補正後の伝搬遅延時間を処理部６３に通知する（ステップＳ１０５）。
【0127】
次に、処理部６３は、補正部６４により通知された補正後の伝搬遅延時間に基づいて、機能部１１１Ａの時刻とスイッチ装置１０１Ａの時刻との時刻差Ｄ１を算出する（ステップＳ１０６）。そして、処理部６３は、算出した時刻差Ｄ１を用いて、自己のスイッチ装置１０１Ａにおける時刻を補正する。これにより、機能部１１１Ａとスイッチ装置１０１Ａとの時刻同期が確立する（ステップＳ１０７）。
【0128】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0129】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
車載装置であって、
自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、
前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備え、
前記処理部は、ＩＥＥＥ８０２．１の規格に従い、前記伝搬遅延時間を計測し、
前記遅延時間情報は、前記第１の組および前記第２の組の両方を含み、
前記補正部は、前記第４伝送遅延時間と前記第３伝送遅延時間との差、および前記第１伝送遅延時間と前記第２伝送遅延時間との差を用いて補正値を算出し、前記伝搬遅延時間の補正として、前記伝搬遅延時間に前記補正値を加算するか、または前記伝搬遅延時間から前記補正値を減算する、車載装置。
［付記１］
車載装置であって、
自己の前記車載装置である自装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、他の車載装置である他装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記自装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記他装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶する記憶部と、
時刻同期用の情報を前記他装置との間で送受信することにより、前記自装置と前記他装置との間の伝搬遅延時間を計測する処理部と、
前記記憶部に保存されている前記遅延時間情報に基づいて、前記処理部により計測された前記伝搬遅延時間を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて、前記自装置と前記他装置との間における時刻同期を行う時刻同期部とを備え、
前記処理部は、ＩＥＥＥ８０２．１の規格に従い、前記伝搬遅延時間を計測し、
前記遅延時間情報は、前記第１の組および前記第２の組の両方を含み、
前記補正部は、前記第４伝送遅延時間と前記第３伝送遅延時間との差、および前記第１伝送遅延時間と前記第２伝送遅延時間との差を用いて補正値を算出し、前記伝搬遅延時間の補正として、前記伝搬遅延時間に前記補正値を加算するか、または前記伝搬遅延時間から前記補正値を減算する、車載装置。
【0130】
［付記２］
第１車載装置と、
第２車載装置とを備え、
前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行い、
前記第１車載装置は、複数の車載装置間におけるデータを中継可能なスイッチ装置であり、
前記第２車載装置は、前記自装置および前記他装置を含む車載通信システムにおける基準時刻を保持しているマスター側の機能部であり、
さらに、前記第１車載装置に接続される第３車載装置を備え、
前記第３車載装置は、前記第３車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第５伝送遅延時間と、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第６伝送遅延時間との第３の組、または、前記第３車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第７伝送遅延時間と、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第８伝送遅延時間との第４の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第３車載装置は、時刻同期用の情報を前記第１車載装置との間で送受信することにより、前記第１車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第１車載装置との間における時刻同期を行う、車載通信システム。
第１車載装置と、
第２車載装置とを備え、
前記第１車載装置は、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第１伝送遅延時間と、前記第２車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第２伝送遅延時間との第１の組、または、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第３伝送遅延時間と、前記第２車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第４伝送遅延時間との第２の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第１車載装置は、時刻同期用の情報を前記第２車載装置との間で送受信することにより、前記第２車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第２車載装置との間における時刻同期を行い、
前記第１車載装置は、複数の車載装置間におけるデータを中継可能なスイッチ装置であり、
前記第２車載装置は、前記自装置および前記他装置を含む車載通信システムにおける基準時刻を保持しているマスター側の機能部であり、
さらに、前記第１車載装置に接続される第３車載装置を備え、
前記第３車載装置は、前記第３車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第５伝送遅延時間と、前記第１車載装置における、外部から、データの受信時刻の計測基準位置までの第６伝送遅延時間との第３の組、または、前記第３車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第７伝送遅延時間と、前記第１車載装置におけるデータの送信時刻の計測基準位置から外部までの第８伝送遅延時間との第４の組を含む遅延時間情報を記憶し、
前記第３車載装置は、時刻同期用の情報を前記第１車載装置との間で送受信することにより、前記第１車載装置との間のデータの伝搬遅延時間を計測し、記憶している前記遅延時間情報に基づいて、計測した前記伝搬遅延時間を補正し、補正後の前記伝搬遅延時間に基づいて前記第１車載装置との間における時刻同期を行う、車載通信システム。
【符号の説明】
【0131】
１ 車両
１０ イーサネットケーブル
５１ 中継部
５２，８２Ａ，８２Ｂ 時刻同期部
５３，８３Ａ，８３Ｂ 記憶部
５４，５４Ａ～５４Ｈ，８４Ａ～８４Ｆ 通信ポート
６１ スイッチ部
６２ 制御部
６３，９１Ｂ 処理部
６４，９２Ｂ 補正部
８１Ａ，８１Ｂ 通信部
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ スイッチ装置
１１１，１１１Ａ～１１１Ｆ 機能部
３０１ 車載通信システム
ＣＭ１１，ＣＰ１１，ＣＭ１２，ＣＰ１２ ＩＣチップ
ＣＭ２１，ＣＰ２１，ＣＭ２２，ＣＰ２２ ＩＣチップ
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２ ＭＡＣ処理部
Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２ ＰＨＹ処理部
Ｘ１～Ｘ４ 計測基準位置
Ｌ１～Ｌ４ 伝送経路
Ｓｔａ，Ｓｔｂ テーブル
１０ イーサネットケーブル
５１ 中継部
５２，８２Ａ，８２Ｂ 時刻同期部
５３，８３Ａ，８３Ｂ 記憶部
５４，５４Ａ～５４Ｈ，８４Ａ～８４Ｆ 通信ポート
６１ スイッチ部
６２ 制御部
６３，９１Ｂ 処理部
６４，９２Ｂ 補正部
８１Ａ，８１Ｂ 通信部
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ スイッチ装置
１１１，１１１Ａ～１１１Ｆ 機能部
３０１ 車載通信システム
ＣＭ１１，ＣＰ１１，ＣＭ１２，ＣＰ１２ ＩＣチップ
ＣＭ２１，ＣＰ２１，ＣＭ２２，ＣＰ２２ ＩＣチップ
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２ ＭＡＣ処理部
Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２ ＰＨＹ処理部
Ｘ１～Ｘ４ 計測基準位置
Ｌ１～Ｌ４ 伝送経路
Ｓｔａ，Ｓｔｂ テーブル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】