特許 7646563 有線ローカルエリアネットワーク内のマスタノードの移行、並びに関連するシステム、方法、及びデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】有線ローカルエリアネットワーク内のマスタノードの移行、並びに関連するシステム、方法、及びデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/40 20060101AFI20250310BHJP

【ＦＩ】

H04L12/40 Z

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2021562941

(86)(22)【出願日】2020-01-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-29

(86)【国際出願番号】 US2020014627

(87)【国際公開番号】W WO2020219131

(87)【国際公開日】2020-10-29

【審査請求日】2023-01-10

(31)【優先権主張番号】62/838,750

(32)【優先日】2019-04-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397050741

【氏名又は名称】マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】レンシュラー、マイケル

(72)【発明者】

【氏名】ミラー、マーティン

(72)【発明者】

【氏名】リンク、ソーベン

(72)【発明者】

【氏名】アイヤー、ヴェンカトラマン

【審査官】長谷川 未貴

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０３８６２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１０４５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１３５２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３０２７８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１４２６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３６２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００ － １０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネットワークノードのための物理層デバイスであって、該物理層デバイスは、
物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワークの共有伝送媒体の線に動作可能に結合されたビーコンカウンタであって、前記線上でビーコン信号をカウントするように、かつ所定の期間にわたってビーコンカウント、又は前記ビーコン信号のビーコンレートを判定するように構成された、ビーコンカウンタと、
動作モードコントローラであって、
前記判定されたビーコンカウント又は前記判定されたビーコンレートが、所定の許容範囲内であるかどうかを判定するように、かつ、
前記判定されたビーコンカウント又は前記判定されたビーコンレートが前記所定の許容範囲外であるとの判定に応答して、前記有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作を引き継ぐように前記物理層デバイスを制御するように構成された、動作モードコントローラと、を備える、物理層デバイス。

【請求項2】

前記動作モードコントローラは、前記物理層デバイスがフォールバックマスタノードとして指定されている場合にのみ、前記マスタノードとして動作を引き継ぐように前記物理層デバイスを制御するように構成される、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項3】

前記動作モードコントローラは、前記ネットワークノードによって伝送されたビーコンを無効化して、イベントに応答して前記マスタノードとしての前記ネットワークノードの動作を無効化するように更に構成される、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項4】

前記イベントは、車両衝突を含む、請求項３に記載の物理層デバイス。

【請求項5】

前記所定の許容範囲の最小値は、前記線上のバスサイクルの最大バスサイクル長に基づいて判定される、請求項１に記載の物理層デバイス。

【請求項6】

ネットワークノードを動作させる方法であって、
物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク内のイベントを検出するステップであって、前記有線ローカルエリアネットワークは、共有伝送媒体の線を含む、検出するステップと、
前記ネットワークノードがスレーブノードとして動作している場合、所定の期間にわたるビーコンカウント又はビーコン信号のビーコンレートが所定の最小値未満であるとの判定に応答して、前記ネットワークノードを前記有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作させるために、前記ネットワークノードによって伝送されるビーコンを有効化するステップと、を含む、方法。

【請求項7】

前記ネットワークノードが前記有線ローカルエリアネットワークの前記マスタノードとして動作している場合、前記イベントに応答して、前記マスタノードとしての前記ネットワークノードの動作を無効化するために、前記ネットワークノードによって伝送されたビーコンを無効化するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記マスタノードとしての前記ネットワークノードの動作を無効化するステップに応答して、少なくとも１つのノードを無効化するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記イベントは、前記イベントをシグナリングするように構成されたイベント信号の受信を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記ビーコンを無効化するステップは、前記ネットワークノードのファームウェアを介して前記ビーコンを無効化するステップを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記イベントに応答して、前記マスタノードとして前記ネットワークノードを動作させるために前記ネットワークノードによって伝送される前記ビーコンを有効化するステップは、前記ネットワークノードがフォールバックネットワークノードとして以前に指定された場合にのみ、前記スレーブノードとして前記ネットワークノードを動作させることから、前記マスタノードとして前記ネットワークノードを動作させることに遷移させるステップを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項12】

前記スレーブノードとして前記ネットワークノードを動作させることから、前記マスタノードとして前記ネットワークノードを動作させることに遷移させるステップは、以前のマスタノードからの介入なしに、前記スレーブノードとして前記ネットワークノードを動作させることから、前記マスタノードとして前記ネットワークノードを動作させることに遷移させるステップを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記イベントを検出するステップは、
前記線上のビーコンカウント又はビーコンレートを検出するために、前記線上のビーコン信号を監視するステップと、
前記検出されたビーコンカウント又は前記検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることに応答して、前記マスタノードが故障したと判定するステップと、を含む、請求項６に記載の方法。

【請求項14】

前記検出されたビーコンカウント又は前記検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることは、前記検出されたビーコンカウント又は前記検出されたビーコンレートが、前記所定の許容範囲の最大値を超えることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記検出されたビーコンカウント又は前記検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることは、前記検出されたビーコンカウント又は前記検出されたビーコンレートが、前記所定の許容範囲の最小値を下回ることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記イベントの検出に応答して、前記イベントを以前のマスタノードに通信するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。

【請求項17】

前記イベントに応答して、以前のマスタノード及び前記有線ローカルエリアネットワークの少なくとも１つの他のノードを無効化するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。

【請求項18】

物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であって、 共有伝送媒体の線と、
前記線に動作可能に結合された第１のノードであって、前記ＷＬＡＮのマスタとして動作するように構成された第１のノードと、
イベントの検出に応答して、前記第１のノードからマスタシップ責任を担うように構成された第２のノードであって、前記イベントは、所定の期間にわたって前記第１のノードによって送信されたビーコンの数、又はビーコンのレートが、所定の許容範囲外であることに応答する、第２のノードと、を備える、有線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）。

【請求項19】

前記第１のノード又は前記第２のノードは、前記イベントに応答して、前記ＷＬＡＮの１つ以上の他のノードを無効化するように構成される、請求項１８に記載のＷＬＡＮ。

【請求項20】

前記第２のノードは、前記第１のノードによって送信されたビーコンの数をカウントするように構成される、請求項１８に記載のＷＬＡＮ。

【請求項21】

前記イベントは、前記第１のノードの故障及び前記第１のノードを含む車両のクラッシュのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載のＷＬＡＮ。

【請求項22】

物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を含む車両であって、該車両は、
前記ＷＬＡＮのマスタとして動作するように構成された増幅器であって、前記ＷＬＡＮは、共有伝送媒体を含む、増幅器と、
イベントの検出に応答して、前記増幅器からマスタシップ責任を担うように構成された、アンテナと、を備える、車両。

【請求項23】

前記イベントは、前記車両に関与するクラッシュを含む、請求項２２に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（優先権の主張）
本出願は、２０１９年４月２５日に出願された、米国特許仮出願第６２／８３８，７５０号に対する優先権を主張し、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、概して、ネットワーク内のノードマスタシップの管理に関し、より具体的には、有線ローカルエリアネットワーク内のマスタノードの移行に関する。

【背景技術】

【0003】

コンピュータ及び外部周辺機器を接続するための様々なインターフェース規格を使用して、高速での接続性を提供し得る。（例えば、ローカルエリアネットワーク（Local Area Network、ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（Wide Area Network、ＷＡＮ）内で）コンピュータを接続するための広く使用されているフレキシブルなネットワーキング規格は、イーサネットプロトコルである。イーサネット通信は、一般に、複数のエンドポイントのネットワーク内のポイントツーポイント通信を指す。イーサネットは、一般に、共有リソースの使用を効率的にし、保守及び再構成が容易であり、多くのシステムにわたって互換性がある。

【0004】

本開示は、特定の実施形態を具体的に指摘し明確に特許請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本開示の範囲内の実施形態の様々な特徴及び利点は、添付の図面と併せて読むと、以下の説明からより容易に確認され得る。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】いくつかの実施形態に係る、ネットワークセグメントの機能ブロック図である。

【図2】いくつかの実施形態に係る、物理レベルの衝突回避（physical level collision avoidance、ＰＬＣＡ）サブ層の線用のいくつかのバスサイクルを描写する。

【図3】いくつかの実施形態に係る、ＰＬＣＡサブ層の線用の別のバスサイクルを描写する。

【図4】いくつかの実施形態に係る、図２に示す第２のバスサイクルと関連付けられた信号タイミング図を示す。

【図5】いくつかのノードを含むネットワークを描写する。

【図6】ネットワーク及びノードを含むシステムを描写する。

【図7】いくつかの実施形態に係る、図６の物理層デバイス（physical layer device、ＰＨＹ）の一例のブロック図である。

【図8】１０ＳＰＥネットワークなどのネットワークを動作させる例示的な方法を示すフローチャートである。

【図9】いくつかの実施形態に係る、ネットワークノードを動作させる例示的な方法を示すフローチャートである。

【図10】ネットワークを含む車両を描写する。

【図11】いくつかの実施形態で使用され得るコンピューティングデバイスのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなし、本開示を実施し得る実施形態の具体例を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施することを可能にするように十分に詳細に説明される。しかしながら、他の実施形態が用いられ得、本開示の範囲から逸脱することなく、構造、材料、及びプロセスを変えられ得る。

【0007】

本明細書に提示する図は、任意の特定の方法、システム、デバイス、又は構造の実際の図であることを意図するものではなく、本開示の実施形態を説明するために用いられる理想化した表現にすぎない。本明細書に提示する図面は、必ずしも縮尺どおりに描かれていない。様々な図面における類似の構造又は構成要素は、読者の便宜のために同一又は類似の付番を保持し得る。しかしながら、付番における類似性は、構造又は構成要素が必ずしもサイズ、組成、構成、又は任意の他の特性において同一であることを意味するものではない。

【0008】

以下の説明は、当業者が開示される実施形態を実施することを可能にするのを補助するための実施例を含み得る。「例示的な」、「例として」、「例えば」という用語の使用は、関連する説明が、説明的なものであることを意味し、本開示の範囲は、実施例及び法的等価物を包含することを意図するものであり、かかる用語の使用は、実施形態又は本開示の範囲を特定の構成要素、ステップ、特徴、機能などに限定することを意図するものではない。

【0009】

本明細書で概して説明され、図面に例示される実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置及び設計され得ることが容易に理解されるであろう。したがって、様々な実施形態の以下の説明は、本開示の範囲を限定することを目的とするものではなく、単に様々な実施形態を表すものである。実施形態の様々な態様が図面に提示され得るが、図面は、具体的に指示されていない限り、必ずしも尺度どおりに描画されていない。

【0010】

更に、図示及び説明する具体的な実装形態は、単なる例であり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実施する唯一の方式と解釈されるべきでない。要素、回路、及び機能は、不要に詳述して本開示を不明瞭にしないように、ブロック図の形態で示され得る。逆に、図示し、説明する具体的な実装形態は、単に例示的なものであり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実装する唯一の方式と解釈されるべきではない。更に、様々なブロック間での論理のブロック定義及びパーティショニングは、例示的な具体的な実装形態である。当業者には、本開示が多数の他のパーティショニングソリューションによって実施され得ることが容易に明らかになるであろう。大部分については、タイミングの考察などに関する詳細は省略されており、かかる詳細は、本開示の完全な理解を得るために必要ではなく、当業者の能力の範囲内である。

【0011】

当業者であれば、情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するであろう。いくつかの図面は、表示及び説明を明確にするために、単一の信号として信号を例示し得る。当業者は、信号が信号のバスを表し得、このバスは様々なビット幅を有し得、本開示は、単一のデータ信号を含む任意の数のデータ信号で実施され得ることを理解するであろう。

【0012】

本明細書に開示する実施形態に関連して記載する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（Digital signal Processor、ＤＳＰ）、集積回路（Integrated Circuit、ＩＣ）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブル論理デバイス、別個のゲート若しくはトランジスタ論理、別個のハードウェア構成要素、又は本明細書に記載の機能を実行するように設計されている、これらの任意の組み合わせを用いて実施され得る、又は実行され得る。汎用プロセッサ（本明細書では、ホストプロセッサ又は単にホストとも称され得る）は、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンでもあってもよい。プロセッサはまた、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のかかる構成の組み合わせとして実装され得る。プロセッサを含む汎用コンピュータは専用コンピュータとみなされ、汎用コンピュータは、本開示の実施形態に関連するコンピューティング命令（例えば、ソフトウェアコード）を実行するように構成される。

【0013】

実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として描写されるプロセスに関して説明され得る。フローチャートは、順次プロセスとして動作行為を説明し得るが、これらの行為の多くは、別の順序で、並行して、又は実質的に同時に実行され得る。加えて、行為の順序は再調整され得る。プロセスは、方法、スレッド、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応し得る。更に、本明細書で開示される方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方において実施され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令又はコードとして記憶され得、又は送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及びコンピュータプログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体など通信媒体の両方を含む。

【0014】

「第１」、「第２」などの表記を使用した、本明細書の要素に対する任意の言及は、かかる制限が明示的に記載されていない限り、それらの要素の数量又は順序を限定しない。むしろ、これらの表記は、本明細書において、２つ以上の要素又は要素の例を区別する便利な方法として使用され得る。したがって、第１の要素及び第２の要素への言及は、２つの要素のみが用いられ得ること、又は何らかの方法で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。加えて、特に明記しない限り、要素のセットは、１つ以上の要素を含み得る。

【0015】

本明細書で使用されるとき、所与のパラメータ、特性、又は条件に言及する際の「実質的に（substantially）」という用語は、所与のパラメータ、特性、又は条件が、例えば許容可能な製造許容差の範囲内などの、小さいばらつきを満たすことを当業者が理解するであろう程度を意味し、かつ含む。一例として、実質的に満たされる特定のパラメータ、特性、又は条件に応じて、パラメータ、特性、又は条件は、少なくとも９０％満たされ得るか、少なくとも９５％満たされ得るか、更には少なくとも９９％満たされ得る。

【0016】

自動車、トラック、バス、船舶、及び／又は航空機などの車両は、車両通信ネットワークを含み得る。車両通信ネットワークの複雑性は、ネットワーク内の多数の電子デバイスに応じて変化し得る。例えば、高度な車両通信ネットワークは、例えば、エンジン制御、伝送制御、安全制御（例えば、アンチロックブレーキ）、及び排出制御のための様々な制御モジュールを含み得る。これらのモジュールをサポートするために、自動車産業は、様々な通信プロトコルに依存する。

【0017】

１０ＳＰＥ（すなわち、１０Ｍｂｐｓシングルペアイーサネット）は、ＩＥＥＥ８０２．３ｃｇ（商標）として現在仕様開発中のネットワーク技術である。１０ＳＰＥは、マルチドロップネットワーク上での衝突のない決定論的伝送を提供するために使用され得る。１０ＳＰＥ仕様は、マルチドロップバス上での物理的衝突を回避するために使用される任意選択的な物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）再補足サブ層を含むことを意図する。ＰＬＣＡは、マスタノード、すなわちＰＬＣＡマスタノードに依存し、このマスタノードは、ラウンドロビン方式でマルチドロップノード間で共有されるバスサイクルを開始するビーコンを送信する。しかしながら、マスタノードが故障した場合、バスの全てのトラフィックは停止し、バスは使用不可能になる。更に、開発中の１０ＳＰＥ仕様は、ネットワークのマスタを動的に変える手段を現在提供していない。用語「マスタノード」は、ゼロ（０）のノード識別を有するノードを指し、用語「スレーブノード」は、ノード識別がゼロ（０）を超えるノードを指す。

【0018】

様々な実施形態は、ネットワークのマスタノードの移行に関し、より具体的には、ネットワーク内のフォールバックマスタノード（例えば、１０ＳＰＥネットワークなどの有線ローカルエリアネットワーク）の可能化に関する。より具体的には、様々な実施形態は、（例えば、１つ以上のイベント及び／又は条件に応答して）ネットワークのマスタノードを無効化すること、及び（例えば、マスタノードが適切な周波数でビーコンを伝送していないことの検出に応答して）、以前のマスタノードを新しいマスタノードで置換することに関し得る。換言すれば、マスタノードとして動作している第１のノードは、（例えば、車両衝突中のエアバッグのトリガなどの１つ以上の理由のために）故障し得、及び／又は無効化され得、スレーブノードとして以前に動作していた別のノードは、マスタノードになり得る。

【0019】

いくつかの実施形態では、（例えば、スレーブノードの）物理層（ＰＨＹ）は、ビーコンカウンタを実装し得る。ＰＨＹのファームウェアは、ビーコンカウンタを定期的に読み取り得る。ビーコンカウンタのカウントに変化がない場合（又は、カウントが予想される（例えば、閾値）カウント未満である場合、マスタノードが無効化、破壊、及び／又は損失されると判定され得る。この場合、フォールバックマスタノードは、（例えば、ファームウェアを介して）有効化され得、ネットワークは再同期され得る。

【0020】

いくつかの実施形態では、１０ＳＰＥ ＰＨＹデバイスは、管理データ入出力（management data input/output、ＭＤＩＯ）インターフェースを使用して１０ＳＰＥ ＰＨＹデバイスに書き込む及び／又は１０ＳＰＥ ＰＨＹデバイスから読み取るように構成されたマイクロコントローラユニット（microcontroller unit、ＭＣＵ）と共に使用され得る。様々な実施形態によれば、マルチドロップネットワークのスレーブノードは、マスタノードによって送信されたビーコンの（例えば、カウンタを介した）カウントを維持し得る。更に、いくつかの実施形態では、（例えば、ＭＣＵ内の）ファームウェア（firmware、ＦＷ）は、カウンタの値をポーリングし得る（例えば、周期的に読み取り得る）。いくつかの実施形態によれば、ファームウェアは、カウント値が予想される速度で変化しない場合に、マスタノードが故障したと推測し得る。

【0021】

いくつかの実施形態では、マスタノードが故障した及び／又はマスタノードが無効化されていると判定された場合、指定されたフォールバックマスタノード（例えば、スレーブノード）でのファームウェアは、そのＰＨＹをＰＬＣＡマスタノードにする。更に、フォールバックマスタノードは、バストラフィックが再開することができるように、バス上でビーコンの伝送を再開し得る。マスタノードを変えるために、現在のマスタノードにおけるファームウェアは、（例えば、エアバッグが展開されたときにマスタノードにシグナリングされ得る車両衝突などのイベントの検出に応答して）、現在のマスタノードのＰＨＹに、そのビーコンを停止させ得る。これにより、最終的に、指定されたフォールバックマスタがマスタノードとして引き継がれる。

【0022】

例えば、緊急電話（emergency call、ｅＣａｌｌ）ノードがフォールバックマスタノードである場合、マスタシップは、ｅＣａｌｌノードに引き渡され得る。これは、例えば、クラッシュ（例えば、１０ＳＰＥネットワークを含む車両に関与するクラッシュ）が（例えば、エアバッグの展開に応答して）検出されるとき、必要とされ得る。様々な実施形態は、（例えば、１０ＳＰＥネットワークを含む車両の）クラッシュの検出に応答して、ｅＣａｌｌをサポートするために使用され得る。例えば、マスタファームウェアは、ネットワークのマスタノード（例えば、増幅器デバイス内に実装されるネットワークノード）を無効化する。更に、ｅＣａｌｌマスタノードのファームウェア（例えば、アンテナ又はマイクロフォン内に実装されるネットワークノードのファームウェア）は、ビーコンカウントの増加の欠如を検出し、ビーコンを発行することによってネットワークを再同期し得る。ｅＣａｌｌデバイス（例えば、マイクロフォン）は、支援を要求するために使用され得る。

【0023】

いくつかの実施形態では、ファームウェアは、マスタ移行／交換の１つ以上の（例えば、各）行為を制御し得る。代替的に又は追加的に、移行／交換の１つ以上の行為は、ハードウェアによって制御され得る。

【0024】

現在開発中の１０ＳＰＥ仕様は、ビーコンの発生なしに一定期間が経過した後にノードを非アクティブ（すなわち、タイムアウト）させ得る（例えば、ネットワークの１つ以上のノード内の）タイマーを含む。様々な実施形態によれば、１つ以上のタイムアウトに応答して、フォールバックマスタノードは、マスタ役割を担い、バスを再同期させ得る。これらの実施形態では、マスタ移行／交換中にマスタノードとフォールバックマスタノードとの間で交換される１つ以上のメッセージが必要でない場合があり、したがって、ネットワークはより堅牢であり得る。

【0025】

本開示の様々な実施形態を、添付図面を参照して次に説明する。

【0026】

図１は、いくつかの実施形態に係る、リンク層デバイス、ＭＡＣ１０４、及び物理層（ＰＨＹ）デバイス、ＰＨＹ１０２を含むネットワークセグメント１００の機能ブロック図である。非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、マルチドロップネットワークのセグメント、マルチドロップサブネットワークのセグメント、混合メディアネットワークのセグメント、又はこれらの組み合わせ若しくはこれらの副次的組み合わせであってもよい。非限定的な例として、ネットワークセグメント１００は、限定するものではないが、マイクロコントローラ型の埋め込みシステム、ユーザ型コンピュータ、コンピュータサーバ、ノートブックコンピュータ、タブレット、ハンドヘルドデバイス、モバイルデバイス、無線イヤフォンデバイス若しくはヘッドフォンデバイス、有線イヤフォンデバイス若しくはヘッドフォンデバイス、電化製品サブシステム、照明サブシステム、音声サブシステム、建物管理システム、住宅監視システム（例えば、限定するものではないが、セキュリティ又はユーティリティ使用のための）システム、エレベータシステム若しくはサブシステム、公共交通機関制御システム（例えば、限定するものではないが、地上列車、地下鉄、トロリー、又はバスの場合）、自動車システム若しくは自動車サブシステム、又は産業制御システムであってもよく、それらの一部であってもよく、又はそれらのうちの１つ以上を含んでもよい。

【0027】

ＰＨＹ１０２は、ＭＡＣ１０４とインターフェースするように構成され得る。非限定的な例として、ＰＨＹ１０２及び／又はＭＡＣ１０４は、本明細書に記載される実施形態の全て又は一部を実行するように構成されたメモリ及び／又はロジックを含むチップパッケージであってもよい。非限定的な例として、ＰＨＹ１０２及びＭＡＣ１０４は、単一チップパッケージ（例えば、システムインパッケージ（system-in-a-package、ＳＩＰ））内の別個のチップパッケージ又は回路（例えば、集積回路）として実装され得る。

【0028】

ＰＨＹ１０２はまた、共有伝送媒体１０６と、ネットワークセグメント１００の一部であるノードの通信経路である物理媒体と、又はＰＨＹ１０２及びＭＡＣ１０４のそれぞれのインスタンスを含むノードを含む、ネットワークセグメント１００がその一部であるネットワークと、インターフェースする。非限定的な例として、共有伝送媒体１０６は、シングルペアイーサネットに使用されるような単一のツイストペアであってもよい。ベースバンドネットワーク（例えば、限定するものではないが、マルチドロップネットワーク）にあるデバイスは、同じ物理伝送媒体を共有し、典型的には、伝送のためにその媒体の帯域幅全体を使用する（換言すれば、ベースバンド伝送で使用されるデジタル信号は、媒体の帯域幅全体を占有する）。その結果、ベースバンドネットワーク上の１つのデバイスのみが、所与の瞬間に伝送し得る。そのため、媒体アクセス制御方法は、共有伝送媒体１０６の競合を処理するために使用される。

【0029】

いくつかの実施形態では、ＰＨＹ１０２及びＭＡＣ１０４と関連付けられたネットワークノードは、ネットワークのためのネットワークレベルタスクを管理するように構成されたマスタノードとして動作するように構成され得る。例えば、ネットワークノードは、図２、図３、及び図４を参照して考察されるように、バスサイクルの開始時に共有伝送媒体１０６上でビーコン信号を伝送するように構成され得る。また、ネットワークノードは、ネットワーク内のスレーブノードとして動作するように構成され得、一方で、共有伝送媒体１０６に動作可能に結合された別のネットワークノードは、マスタノードとして動作する。ネットワークノードは、マスタノードの故障又は損失が発生するイベントの際に、バックアップマスタノードとして動作するように構成され得る。ネットワークノードは、マスタノードの故障又は損失を検出するように構成され得る（例えば、スレーブノードとして動作している間）。いくつかの実施形態では、ネットワークノードがマスタノードとして動作している間に、ネットワークノードは、車両衝突などのイベントに応答して、又は、マスタノードとしてのその動作において故障が発生したとの判定に応答して、マスタノードとしてのその動作を終了し得、共有伝送媒体１０６に動作可能に結合された別のネットワークノードは、共有伝送媒体１０６上でシグナリングされたビーコンの欠如の検出に応答して、マスタノードとしての動作を担い得る。いくつかの実施形態では、ネットワークノードがスレーブノードとして動作している間に、ネットワークノードは、マスタノードの故障又は損失が発生したとの判定に応答して（例えば、共有伝送媒体１０６上でシグナリングされたビーコンの欠如の検出に応答して）マスタノードとしての動作を担い得る。

【0030】

図２は、いくつかの実施形態に係る、物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）サブ層の線２４６（例えば、図１の共有伝送媒体１０６）用のいくつかのバスサイクル２００を描写する。具体的には、図２は、第１のバスサイクル２４８及び第２のバスサイクル２５０を示す。バスサイクル２００は、線２４６の複数のタイムスロット２５２（例えば、タイムスロット２０２～タイムスロット２３２）を含む。タイムスロット２５２は各々、タイムスロット２５２のそれぞれ１つの間に通信することである様々なネットワークノード（例えば、ノード０、ノード１、ノード２、ノード３、ノード４、．．．ノードＮ）のうちの１つに対応する１つの数（例えば、０、１、２、３、４、Ｎ、数Ｎは、ネットワークノードの数より１つ少ない数である）で標識される。また、図２は、バスサイクル２００の各々における通信が、ビーコン２３８、サイレンス２４０、データ２４２、又はコミット信号２４４を含むかどうかを示す。例えば、図２に示すように、ビーコン２３８は、タイムスロット２０２、タイムスロット２０４、及びタイムスロット２０６の各々の間にノード０（例えば、マスタノード）によって送信され得る。また、タイムスロット２０８～タイムスロット２２６の各々の間に、サイレンス２４０が線２４６上に存在し得る（すなわち、タイムスロット２０６～タイムスロット２２６の間にデータは伝送されない）。更に、タイムスロット２３２において、コミット信号２４４は、（例えば、データ２４２のパケットを送信する前にバスを捕捉するために、ノード３によって）送信され得る。データ２４２は、タイムスロット２２８及びタイムスロット２３０の間に送信され得る。より具体的には、ノード１は、タイムスロット２２８の間にデータ２４２を送信し得、ノード３は、タイムスロット２３０の間にデータ２４２を送信し得る。

【0031】

バスサイクル２００の各々の間に、マスタノード（ノード０）は、ビーコン２３８を送信し得、このビーコン２３８の後に、ノード（ノード０～ノードＮ）の各々のための１つ以上のタイムスロット２５２を送信し得る。図２に示すように、第１のバスサイクル２４８は、ノード０によって伝送されたビーコン２３８を有するタイムスロット２０２を含み、次いで、ノード０～ノードＮがサイレントのままである間にタイムスロット２０８～タイムスロット２１４に対してサイレンス２４０（すなわち、ノード０に対応するタイムスロット２０８、ノード１に対応するタイムスロット２１０、ノード２～Ｎ－１に対応するタイムスロット２１２、及びノードＮに対応するタイムスロット２１４の間のサイレンス２４０）を含む。第１のバスサイクル２４８と同様に、ノードの各々がバスサイクル中に最小タイムスロット長２３６のみを取る場合、バスサイクルは最小バスサイクル長２３４を有することに留意されたい。

【0032】

第１のバスサイクル２４８の後、第２のバスサイクル２５０が発生し得る。第２のバスサイクル２５０の間、マスタノード（例えば、ノード０）は、タイムスロット２０４の間にビーコン２３８を送信し得、次いで、ノード０に対応する最小タイムスロット長２３６のタイムスロット２１６の間に、サイレンス２４０を送信し得る。第２のバスサイクル２５０は、タイムスロット２２８の間にノード１によって伝送されたデータ２４２を含み、次いで、ｎｏｄ２に対応するタイムスロット２１８に対してサイレンス２４０を含む。タイムスロット２３２において、第２のバスサイクル２５０は、アイドル信号２４４（例えば、データ２４２のパケットを送信する前にバスをキャプチャするため）、続いて、データ２４２を搬送するタイムスロット２３０、アイドル信号２４４及びノード３によって伝送されるデータ２４２を含む。第２のバスサイクル２５０は、ノード４に対応するタイムスロット２２０の間に伝送されるサイレンス２４０、ノード５～ノードＮ－１に対応するタイムスロット２２２、及びノードＮに対応するタイムスロット２２４を更に含む。タイムスロット２０６における追加のビーコン２３８、及びタイムスロット２２６においてノードゼロから開始する個々のノード伝送は、その後、第２のバスサイクル２５０に続く。

【0033】

図３は、いくつかの実施形態に係る、ＰＬＣＡサブ層の線２４６用の別のバスサイクル３００を描写する。図２のバスサイクル２００と同様に、バスサイクル３００は、タイムスロット３２８のノード及びコンテンツを示すためにマークされたタイムスロット３２８を含む。バスサイクル３００は、マスタノード（例えば、ノード０）によってタイムスロット３０２内でシグナリングされたビーコン２３８と、タイムスロット３０６内でシグナリングされたアイドル信号２４４と、ノード０によってタイムスロット３１４内でシグナリングされたデータ２４２と、を含む。バスサイクル３００はまた、タイムスロット３０８内でシグナリングされたコミット信号２４４と、ノード１によってタイムスロット３１６内でシグナリングされたデータ２４２とを含む。バスサイクル３００は、ノード２～Ｎ－１の各々によって、タイムスロット３１０及びタイムスロット３１８内でそれぞれシグナリングされたコミット信号２４４及びデータ２４２を更に含む。最後に、バスサイクル３００は、ノードＮによって、タイムスロット３１２及びタイムスロット３２０内でそれぞれシグナリングされたコミット信号２４４及びデータ２４２を含む。図３はまた、バスサイクル３００の後のバスサイクルの、ビーコン２３８及びサイレンス２４０をそれぞれ伝送するタイムスロット３０４及びタイムスロット３２２を示す。

【0034】

図３は、各サイクルの開始時にビーコン２３８が送信され、各ノードがコミット信号２４４及びデータ２４２を送信する、最大バスサイクル長３２６を示す。ノード１～Ｎによって伝送されるコミット信号２４４及びデータ２４２の各組み合わせが最大タイムスロット長３２４を有すると仮定すると、バスサイクル３００の持続時間は最大バスサイクル長３２６である。したがって、多数のノードが既知である場合、最小バスサイクル長２３４（図２）及び最大バスサイクル長３２６（図３）の両方が判定され得る。

【0035】

各バスサイクルは、１つのビーコン２３８を伴うため、ビーコン２３８信号の数が時間と共にカウントされ得、カウントされたビーコン２３８信号の数が最小バスサイクル長２３４及び最大バスサイクル長３２６と一致しているかどうかを判定し得る。例えば、所与の期間にわたってカウントされたビーコン２３８信号のカウント数が、所与の期間内に適合する最大バスサイクル長３２６を有するバスサイクル数より少ない場合、問題が発生したと判定され得る。したがって、フォールバックマスタノードは、マスタノードとして（例えば、以前のマスタノードによる介入なしに）引き継がれ得る。

【0036】

図４は、いくつかの実施形態に係る、図２に示す（例えば、ＰＬＣＡサブ層の）第２のバスサイクル２５０と関連付けられた信号タイミング図４００を示す。信号タイミング図４００は、図２の線２４６上の線信号４２４、ノード１信号４２０、ノード３信号４２２、及びＣＵＲ＿ＩＤ線４１８上の電流ノード識別信号（ＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２）を示す。ノード１信号４２０は、ＴＸＥＮ線４０２上の伝送有効化信号（ＴＸＥＮ信号４２６）、ＴＸＤ線４０４上の伝送データ信号（ＴＸＤ信号４２８）、ＣＲＳ線４０６上の搬送検知信号（ＣＲＳ信号４３０）、及びＣＯＬ線４０８上の衝突検出信号（ＣＯＬ信号４３２）を含む。同様に、ノード３信号４２２は、ＴＸＥＮ線４１０上のＴＸＥＮ信号４３４、ＴＸＤ線４１２上のＴＸＤ信号４３６、ＣＲＳ線４１４上のＣＲＳ信号４３８、及びＣＯＬ線４１６上のＣＯＬ信号４４０を含む。ＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２は、どのノード（例えば、ノード０～ノード７）が線２４６上でデータ２４２を伝送するように指定されているかを示す識別を示す。

【0037】

図４に示すように、ＣＵＲ＿ＩＤ線４１８上のＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２によって指定されたノード７による以前のバスサイクル（例えば、第１のバスサイクル２４８）の終了に続いて、ノード０は、線２４６上にビーコン２３８を送信する。線２４６上の伝送のためのノード０のＣＵＲ＿ＩＤ線４１８上のＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２による指定に続いて、ＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２はノード１を示し、ノード１は、線２４６上でデータ２４２を送信する。ノード１が線２４６上でデータ２４２を送信している間に、ノード３は、データ２４２を線２４６上で送信することを試みる。ただし、ノード１は、線２４６上でデータ２４２を現在送信しているので、論理的な衝突が発生する（すなわち、ノード３と関連付けられたＣＯＬ信号４４０が高に遷移し、ＴＸＤ線４１２のＴＸＤ信号４３６において、ジャム信号４４４がアサートされる）。ノード３のＣＲＳ線４１４のＣＲＳ信号４３８が高のままである間、ノード１は、線２４６上でのデータ２４２の送信を終了し、次いで、ＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２がノード２を示す。その後、ＣＵＲ＿ＩＤ信号４４２はｎｏｄ３を示す。その後、ノード３信号４２２のＣＲＳ信号４３８は、高４４６から低４４８に遷移し、その後、ノード３は、アイドル信号２４４及びデータ２４２を線２４６上で送信し得る。

【0038】

図５は、いくつかの実施形態に係る、いくつかのノード（ノード５０２、ノード５０４、ノード５０６、ノード５０８、及びノード５１０）を含むネットワーク５００を描写する。この実施例では、ノード５０２は、増幅器を含み、ノード５０４は、マイクロフォンを含み、ノード５０６は、アンテナを含み、ノード５０８はスピーカを含み、ノード５１０は、センサを含む。更に、第１の状態５１２では、増幅器であるノード５０２は、マスタノード（ノード０）として動作し得る。更に、少なくとも１つのイベント（例えば、マスタノードのエアバッグ及び／又は故障（損失）の展開によってシグナリングされ得る事故）で、ネットワーク５００は、第２の状態５１４に変わり得る。第２の状態５１４では、第１の状態５１２でスレーブノードであったノードは、マスタノードの役割を担い得る。換言すれば、例えば、ノード５０２が故障した及び／又は無効化される場合、このケースにおいてアンテナであるノード５０６は、マスタノードの役割を担い得る。更に別の言い方をすれば、マスタノード５０２の損失後、ノード５０６は、フォールバックマスタノードとして動作するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ノード５０６は、第１の状態５１２の間にバックアップマスタノード５１６として指定され得る。バックアップマスタノード５１６の指定は、残りの動作ノードの全てが、マスタシップを同時に担うことをと試みることを防止し得る。

【0039】

いくつかの実施形態では、マスタノードの切り替えに加えて、ネットワークは、異なるノードのセットで再構成され得る。例えば、ノード５０２が故障した場合、ノード５０６はマスタノードになり得、１つ以上の他のノードが無効化され得る（（例えば、事故後に）例えば、地上局への通信が簡略化され、かつ／又はより信頼性が高いように、単にネットワーク５００に対して）。図５に示す実施例では、ノード５０４（マイクロフォン）及びノード５０８（スピーカ）は、第２の状態５１４の間に無効化され、地上局への通信を簡略化し得る。

【0040】

以前に考察されたように、以前のマスタノード（第１の状態５１２中のノード５０２）が故障した又は無効化された場合、別のノード（例えば、図５の第２の状態５１４のノード５０６）は、マスタノードの役割を担い得る。いくつかの実施形態では、特定の期間中にノード５０６が検出するビーコン２３８信号の総数が所定の範囲を下回る場合、以前のマスタノードの故障が検出され得る。この所定の範囲は、最大バスサイクル長３２６に基づいて選択され得る（図３）。

【0041】

図６は、ネットワーク６０２（例えば、１０ＳＰＥネットワーク）と、物理層（ＰＨＹ７００）、サブ層６０４、及びセンサ６０６を含むノード６１２を含むシステム６００を描写する。いくつかの実施形態では、図５のノードのうちの１つ以上（例えば、ノード５０２、ノード５０４、ノード５０６、ノード５０８、及びノード５１０）は、図６のノード６１２に示すように実装され得る。例えば、サブ層６０４は、媒体アクセス制御（medium access control、ＭＡＣ）、マイクロコントローラ（microcontroller、μＣ）、及び／又はファームウェア（ＦＷ）を含み得る。非限定的な例として、ＰＨＹ７００は、メディア依存インターフェース（ＭＤＩ６１０）を介してネットワーク６０２とインターフェースし得、ＰＨＹ７００は、メディア独立インターフェース（ＭＩＩ６０８）を介してサブ層６０４とインターフェースし得る。

【0042】

図７は、いくつかの実施形態に係る、図６のＰＨＹ７００の一例のブロック図である。図７は、線２４６（例えば、共有伝送媒体１０６）に動作可能に結合されたＰＨＹ７００を示す。ＰＨＹ７００は、線２４６に動作可能に結合されたビーコンカウンタ７０２、ビーコンカウンタ７０２に動作可能に結合された動作モードコントローラ７０４、及び動作モードコントローラ７０４及び線２４６に動作可能に結合されたビーコン発生器７０６を含む。ビーコンカウンタ７０２は、線２４６に動作可能に結合されたマスタノードによって生成されたビーコン信号７０８を受信するように構成される。いくつかの実施形態では、ＰＨＹ７００がネットワークのマスタノードとして動作している間、ビーコン信号７０８は、ＰＨＹ７００によって生成される。いくつかの実施形態では、他方のノードがネットワークのマスタノードとして動作し、ＰＨＹ７００がスレーブモードで動作している間、ビーコン信号７０８は、別のノードによって生成される。ビーコンカウンタ７０２は、ビーコン信号７０８の数をカウントし、ビーコンカウント／レート信号７１２で動作モードコントローラ７０４にビーコンカウント／レートを報告するように構成される。いくつかの実施形態では、ビーコンカウント／レート信号７１２は、（例えば、所定の期間中に）検出されたビーコン信号７０８の数を示し得る。いくつかの実施形態では、ビーコンカウント／レート信号７１２は、ビーコン信号のレート７０８を示し得る。

【0043】

動作モードコントローラ７０４は、ビーコンカウント／レート信号７１２を受信し、ビーコンカウント／レートが許容範囲内であるかどうかを判定するように構成される。許容範囲は、最大バスサイクル長（例えば、最大バスサイクル長３２６）に少なくとも部分的に基づいて判定され得る。例えば、ビーコンカウント／レートが、バスサイクルの各々の最大バスサイクル長に対して予想されるカウント／レート未満である場合、ビーコン信号７０８が伝送されるべきときにビーコン信号７０８が線２４６上で伝送されていないと判定され得る。したがって、ビーコンカウント／レートに対する許容範囲の最小値は、最大バスサイクル長に基づいて判定され得る。

【0044】

ＰＨＹ７００がマスタノードとして動作している間、動作モードコントローラ７０４は、イベントに応答して、マスタノードとしてＰＨＹ７００の動作を終了するように構成され得る。いくつかの実施形態では、イベントは、マスタノードとしてのＰＨＹ７００の動作の故障を含み得る（例えば、ビーコンカウント／レート信号７１２によって示されるビーコンカウント／レートが、所定の許容範囲外であるとの判定に応答して）。いくつかの実施形態では、イベントは、イベント信号７１０を用いて動作モードコントローラ７０４にシグナリングされ得る車両衝突又は他のイベントを含み得る。いくつかの実施形態では、イベント信号７１０は、エアバッグ展開信号を含み得る。いくつかの実施形態では、イベント信号７１０は、線２４６からＰＨＹ７００に提供され得る。いくつかの実施形態では、イベント信号７１０は、ＰＨＹ７００に直接（例えば、エアバッグ吐出デバイスから直接）提供され得る。動作モードコントローラ７０４は、線２４６へのビーコン信号７０８の伝送を終了するようにビーコン発生器７０６に指示するマスタ有効化／無効化信号７１４を伝送するように構成される。

【0045】

ＰＨＹ７００がスレーブノードとして動作している間、動作モードコントローラ７０４は、ビーコンカウント／レート信号７１２によって示されるビーコン／カウントレートが所定の許容範囲外であるとの判定に応答して、マスタノードとしてＰＨＹ７００の動作を開始するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ＰＨＹ７００がバックアップマスタノードとして（例えば、現在のマスタノードによって）指定されている場合、動作モードコントローラ７０４は、マスタノードとしてＰＨＹ７００の動作のみを開始し得る。例えば、動作モードコントローラ７０４は、線２４６へのビーコン信号７０８の伝送を開始するようにビーコン発生器７０６に指示するマスタ有効化／無効化信号７１４を伝送するように構成される。ビーコン発生器７０６は、マスタ有効化／無効化信号７１４を受信し、ビーコン信号７０８を線２４６に伝送するか、又はマスタ有効化／無効化信号７１４に応答してビーコン信号７０８を線２４６に伝送しないように構成される。

【0046】

いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、マスタノードとして引き継ぐようＰＨＹ７００を制御する前に、線２４６を介して以前のマスタノードにイベント信号７１０を伝送するように構成される。イベント信号７１０は、イベントが検出されたことを前のマスタノードに示すように構成され、以前のマスタノードは、マスタノードとして適切に動作していないことを示すように構成される。いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、イベント信号７１０を、線２４６に接続された他のノードの全てに伝送し得る。いくつかの実施形態では、イベント信号７１０は、イベントに応答して無効化される以前のマスタノード及び／又は他のノードのうちの１つ以上を示し得る。いくつかの実施形態では、イベント信号７１０は、マスタノードとしてのＰＨＹ７００の故障又は損失の検出に応答して、マスタノードとして引き継ぐ準備ができているように、フォールバックマスタノードとして引き継ぐように線２４６に接続されたノードのうちの１つを示し得る。いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、イベント信号７１０を伝送することなく、マスタノードとして引き継ぐようにＰＨＹ７００を制御するように構成され得る。いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、ネットワークの別のノードによって伝送されるイベント信号７１０を受信するように構成され得る。例えば、ＰＨＹ７００がマスタノードとして動作しており、ネットワークの別のノードが、マスタノードとしてＰＨＹ７００の故障を検出した場合、他のノードは、イベント信号７１０を伝送し得る。いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、マスタ有効化／無効化信号７１４の状態を変えることによって、イベント信号７１０を受信することに応答して、マスタノードとしてＰＨＹ７００の動作を無効化するように構成される。また、いくつかの実施形態では、動作モードコントローラ７０４は、ＰＨＹ７００をフォールバックマスタノードとして指定するイベント信号７１０の受信に応答して、フォールバックマスタノードとして動作するようにＰＨＹ７００を制御するように構成され得る。

【0047】

いくつかの実施形態では、ＰＨＹ７００の少なくとも一部分は、電気ハードウェア（例えば、組み合わせ論理）を使用して実装され得る。いくつかの実施形態では、ＰＨＹ７００の少なくとも一部分は、１つ以上のプロセッサを使用して実装され得る。いくつかの実施形態では、ＰＨＹ７００の少なくとも一部分は、ファームウェア及び／又はソフトウェアを使用して実装され得る。

【0048】

図８は、１０ＳＰＥネットワークなどのネットワークを動作させる例示的な方法８００を示すフローチャートである。方法８００は、本開示に記載される少なくとも１つの実施形態に従って配置され得る。方法８００は、いくつかの実施形態では、ネットワーク５００（図５参照）、システム６００（図６参照）などのデバイス若しくはシステム、その構成要素の１つ以上、又は別のシステム若しくはデバイスによって実行され得る。これら及び他の実施形態では、方法８００は、１つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令の実行に基づいて実行され得る。別個のブロックとして示されているが、所望の実装に応じて、様々なブロックが、追加ブロックに分割され得るか、より少ないブロックに組み合わされ得るか、又は排除され得る。

【0049】

方法８００は、ブロック８０２において開始し得、ネットワーク内のイベントを検出し得る。いくつかの実施形態では、イベントは、ある期間にわたって不十分な数のビーコン信号を検出することによって間接的に検出し得る。いくつかの実施形態では、イベントは、より直接的に（例えば、エアバッグ展開信号を介して）検出され得る。イベントは、例えば、環境における変化（例えば、クラッシュ及び／若しくは事故、非限定的に、予想外のビーコンカウント数を引き起こす、１つ以上のノードの損失）、又は所定の範囲外のビーコン２３８信号の検出されたレート若しくは数を引き起こす他のイベントを含み得る。イベントは、マスタノード及び／又はスレーブノードによって検出され得る。例えば、ノード５０２のＰＨＹ及び／又はノード５０６のＰＨＹは、環境の変化、又は所定の範囲外のビーコン２３８信号のレート若しくは数を検出し得る。変化は、予想されるレートで変化しない検出されたビーコン２３８信号の数のカウント値を含み得る。更に、いくつかの実施形態では、イベントは、マスタノード（例えば、図５の第１の状態５１２の間のマスタノード５０２）に通信され得る。

【0050】

ブロック８０４において、検出されたイベントに応答して、ビーコンが無効化され得、方法８００は、ブロック８０６に進み得る。より具体的には、例えば、マスタノード（例えば、図５の第１の状態５１２の間のマスタノード５０２）のビーコンが無効化され得る。例えば、マスタノードのビーコンは、マスタノード又は別のノードによって無効化され得る。より具体的には、例えば、マスタノードのファームウェアは、マスタノードのビーコンを無効化し得る。

【0051】

ブロック８０６において、ネットワーク内の各ノードは、再同期され得、方法８００は、ブロック８０８に進み得る。より具体的には、例えば、ネットワーク内の各ノードの各ＰＨＹは、ＰＬＣＡ ＲＥＳＹＮＣ状態に入り、ネットワーク内の各ノードを再同期させ得る。

【0052】

ブロック８０８において、スレーブノード（例えば、フォールバックマスタノード）は、ネットワークのマスタシップを担い得る。換言すれば、マスタ（「マスタシップ」）は、１つのノードから別のノードに変えられ得る。例えば、スレーブノード５０６（図５を参照）は、マスタ役割を担い得る。更により具体的には、例えば、スレーブノードのファームウェアは、そのＰＬＣＡ ＩＤを０に設定して、マスタシップを担い得る。

【0053】

本開示の範囲から逸脱することなく、修正、追加、又は省略が、方法８００に行われ得る。例えば、方法８００の動作は、異なる順序で実施され得る。更に、概説された動作及びアクションは、例としてのみ提供され、動作及びアクションの一部は、任意選択的であり得るか、より少ない動作及びアクションに組み合わされ得るか、又は、開示される実施形態の本質から損なわれることなく、追加の動作及びアクションに拡張され得る。

【0054】

図９は、いくつかの実施形態に係る、ネットワークノードを動作させる例示的な方法９００を示すフローチャートである。ブロック９０２において、方法９００は、物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク内のイベントを検出し、有線ローカルエリアネットワークは、共有伝送媒体の線を含む。ブロック９０４において、方法９００は、ネットワークノードが有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作している場合のイベントに応答して、マスタノードとしてのネットワークノードの動作を無効化するように、ネットワークノードによって伝送されるビーコンを無効化する。ブロック９０６において、方法９００は、ネットワークノードがスレーブノード（例えば、フォールバックマスタノード）として動作している場合のイベントに応答して、ネットワークノードを有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作させるように、ネットワークノードによってビーコンが伝送されることを有効化する。いくつかの実施形態では、ネットワークノードは、マスタノードとして動作を引き継ぎ、イベントに対する間接的応答でビーコンを伝送し得る。例えば、ネットワークノードは、以前のマスタノードがビーコン信号を十分なレートで提供していない（例えば、ビーコンの数が予想より少ない）という判定に応答して、マスタノードとして動作を引き継ぎ得る。

【0055】

図１０は、多数のノード（例えば、増幅器、マイクロフォン、アンテナ、スピーカ、センサなど）を有するネットワーク１００２（例えば、１０ＳＰＥネットワーク）を含む車両１０００（例えば、トラック、バス、船舶、及び／又は航空機）を描写する。いくつかの実施形態によれば、「車両ネットワーク」とも称され得るネットワーク１００２は、物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）サブ層を含む。更に、いくつかの実施形態では、第１のノード（例えば、増幅器）は、１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作するように構成され得る。更に、第２のノード（例えば、アンテナ）は、検出されたイベント（例えば、車両１０００が関与するクラッシュ／事故又は他のマスタノード無効化イベント）に応答して、第１のノードからマスタシップ責任を担うように構成され得る。

【0056】

本明細書に記載されるように、ネットワークの１つ以上のスレーブ（例えば、スレーブノード）は、（例えば、ビーコンカウント及び／又は他のパラメータ（例えば、信号品質）を監視することによって）ＰＬＣＡマスタの故障を検出し得る。更に、指定されたスレーブ（例えば、フォールバックマスタ）は、（例えば、マスタの故障に応答して）マスタになり得る（例えば、マスタとして引き継ぎ得る）。より具体的には、例えば、ビーコンカウント、及び場合によっては他の状態情報（例えば、信号品質）に基づいて、ネットワークのマスタは、１つのノードから別のノードへ切り替えられ得る。更に、いくつかの実施形態では、元のマスタは、スレーブノードとして再構成され得る。より具体的な例として、（例えば、ネットワークを含む車両に関与する）クラッシュの間に、マスタノードは、ビーコンの送信を停止し得、ｅＣａｌｌノードは、例えば、ビーコンカウントの変化の欠如を検出し、マスタノードとして引き継ぎ得る。

【0057】

図１１は、いくつかの実施形態で使用され得るコンピューティングデバイス１１００のブロック図である。コンピューティングデバイス１１００は、１つ以上のデータ記憶デバイス（本明細書では「記憶装置１１０４」と称されることもある）に動作可能に結合された１つ以上のプロセッサ１１０２（本明細書では「プロセッサプロセッサ１１０２」と称されることもある）を含む。記憶装置１１０４は、その記憶装置に記憶されたコンピュータ可読命令（例えば、ソフトウェア、ファームウェア）を含む。コンピュータ可読命令は、プロセッサ１１０２に、本明細書で開示される実施形態の動作を実行するように命令するように構成される。例えば、コンピュータ可読命令は、図８の方法８００及び／又は図９の方法９００の少なくとも一部分又は全体を実行するようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。別の例として、コンピュータ可読命令は、プロセッサ１１０２に、図５のノード（例えば、ノード５０２、ノード５０４、ノード５０６、ノード５０８、若しくはノード５１０）、図６のネットワーク６０２、ＰＨＹ７００、サブ層６０４、若しくはセンサ６０６、図７のビーコンカウンタ７０２、動作モードコントローラ７０４、ビーコン発生器７０６、又は図１０のネットワーク１００２について考察された動作の少なくとも一部分又は全体を実行するように命令するように構成され得る。特定の非限定的な例として、コンピュータ可読命令は、マスタノードの故障に対応するイベントの検出に応答して、マスタノードを無効化する（例えば、それ自体を無効化する）ようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。別の特定の非限定的な例として、コンピュータ可読命令は、マスタノードの故障に対応するイベントの検出に応答して、マスタノードの役割を担うように物理層デバイス（例えば、図６及び図７のＰＨＹ７００）を制御するようにプロセッサ１１０２に命令するように構成され得る。

【0058】

本開示の様々な実施形態は、ＰＬＣＡマスタの故障を検出し、フォールバックマスタを展開することによって（例えば、回復のために及び／又はｅＣａｌｌサポートのために）、１０ＳＰＥ堅牢性を改善し得る。

【0059】

本開示で使用するとき、用語「モジュール」又は「構成要素」は、コンピューティングシステムの汎用ハードウェア（例えば、コンピュータ可読媒体、処理デバイスなど）に記憶され、及び／又はその汎用ハードウェアによって実行され得るモジュール若しくは構成要素及び／又はソフトウェアオブジェクト若しくはソフトウェアルーチンのアクションを実行するように構成された特定のハードウェア実装を指し得る。いくつかの実施形態では、本開示に記載される異なる構成要素、モジュール、エンジン、及びサービスは、（例えば、別個のスレッドとして）コンピューティングシステムで実行するオブジェクト又はプロセスとして実装され得る。本開示に記載されるシステム及び方法のいくつかは、一般に、ソフトウェア（汎用ハードウェアに記憶され、かつ／又は実行される）ソフトウェアに実装されるものとして記載されているが、特定のハードウェア実装、又はソフトウェアと特定のハードウェア実装との組み合わせも可能であり、企図される。

【0060】

本開示において及び特に添付の特許請求の範囲において使用される用語（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）は、一般的に「開いた」用語として意図される（例えば、用語「含む（including）」は、「限定するものではないが、含む」と解釈されるべきであり、用語「有する（having）」は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、用語「含む（includes）」は、「限定するものではないが、含む」と解釈されるべきである。）。

【0061】

更に、導入された請求項の列挙の具体的な数が意図される場合、そのような意図は、請求項に明示的に列挙され、そのような列挙がない場合には、そのような意図は存在しない。例えば、理解を助けるために、以下の添付の特許請求の範囲は、請求項の列挙を導入するための導入句「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含むことがある。しかしながら、このような句の使用は、同じ請求項が、導入句「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」、並びに「ａ」又は「ａｎ」などの不定冠詞を含むときでさえ（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、「少なくとも１つの」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の列挙の導入が、そのような導入された請求項の列挙を含む任意の特定の請求項を、そのような列挙のうちの１つのみを含む実施形態に限定することを意味すると解釈すべきではない。請求項の列挙を導入するために使用される定冠詞の使用についても同じことが当てはまる。

【0062】

更に、導入された請求項の列挙の具体的な数が明示的に列挙されている場合であっても、そのような記載は、少なくとも列挙された数を意味する（例えば、他の修飾子がない「２つの列挙」のただの列挙は、少なくとも２つの列挙、又は２つ以上の列挙を意味する）と解釈されるべきであることを、当業者は認識するであろう。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つなど」又は「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの１つ以上」と類似した慣例が使用される場合では、一般的に、このような構成は、Ａを単独で、Ｂを単独で、Ｃを単独で、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、又はＡ、Ｂ、及びＣを一緒に、などを含むことを意図する。

【0063】

更に、明細書、特許請求の範囲、又は図面にあるかにかかわらず、２つ以上の代替用語を提示する任意の分離語又は句は、用語のうちの１つ、用語のいずれか、又は両方の用語を含む可能性を企図するものと理解されるべきである。例えば、句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」あるいは「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるべきである。

【実施例】

【0064】

例示的な実施形態の非網羅的で非限定的なリストは、以下のとおりである。以下にリストされる例示的な実施形態の各々は、以下にリストされる例示的な実施形態及び上で考察された実施形態のうちの他の全てと組み合わせ可能であると個別に示されるわけではない。しかしながら、これらの例示的な実施形態は、実施形態が組み合わせ不可能であることが当業者には明らかでない限り、全ての他の例示的な実施形態及び上で考察された実施形態と組み合わせ可能であることが意図される。

【0065】

実施例１：物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）を含む１０ＳＰＥネットワーク内のイベントを検出するステップと、イベントに応答して、１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作する１０ＳＰＥネットワークの第１のノードのビーコンを無効化するステップと、第２のノードが１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作するように有効化するステップと、を含む、方法。

【0066】

実施例２：イベントを検出するステップは、第１のノードのビーコンカウントを監視するステップと、ビーコンが予想されるカウント未満であることに応答して第１のノードが故障したと判定するステップと、を含む、実施例１に記載の方法。

【0067】

実施例３：無効化するステップは、第１のノードのファームウェアを介して、第１のノードのビーコンを無効化するステップを含む、実施例１及び２のいずれか１つに記載の方法。

【0068】

実施例４：イベントを第１のノードに通信するステップを更に含む、実施例１～３のいずれか１つに記載の方法。

【0069】

実施例５：第１のノードのビーコンを無効化するステップは、増幅器のビーコンを無効化するステップを含む、実施例１～４のいずれか１つに記載の方法。

【0070】

実施例６：第２のノードを有効化するステップは、アンテナをマスタとして動作させるように有効化するステップを含む、実施例５に記載の方法。

【0071】

実施例７：イベントに応答して、第１のノード及び１０ＳＰＥネットワークの少なくとも１つの他のノードを無効化するステップを更に含む、実施例１～６のいずれか１つに記載の方法。

【0072】

実施例８：物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）を含む１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作するノードによって送信されたビーコンの数をカウントするステップと、ノードによって送信されたビーコンの数が閾値数未満であることに応答して、マスタを１０ＳＰＥネットワークの別のノードに変えるステップと、を含む、方法。

【0073】

実施例９：マスタとして動作するノードによって送信されたビーコンの数をカウントするステップは、増幅器によって送信されたビーコンの数をカウントするステップを含む、実施例８に記載の方法。

【0074】

実施例１０：マスタを１０ＳＰＥネットワークの別のノードに変えるステップは、マスタを１０ＳＰＥネットワークのアンテナに変えるステップを含む、実施例８及び９のいずれか１つに記載の方法。

【0075】

実施例１１：ノードによって送信されたビーコンの数が閾値数未満であることに応答して、ノードを無効化するステップを更に含む、実施例８～１０のいずれか１つに記載の方法。

【0076】

実施例１２：ノードによって送信されたビーコンの数が閾値数未満であることに応答して、１０ＳＰＥネットワークの少なくとも第３のノードを無効化するステップを更に含む、実施例１１に記載の方法。

【0077】

実施例１３：マスタを１０ＳＰＥネットワークの別のノードに変えるステップは、別のノードのＰＣＬＡ識別（ＩＤ）を０に設定するステップを含む、実施例８～１２のいずれか１つに記載の方法。

【0078】

実施例１４：物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）を含む１０ＳＰＥネットワークであって、１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作するように構成された第１のノードと、イベントの検出に応答して第１のノードからマスタシップ責任を担うように構成された第２のノードと、を備える、１０ＳＰＥネットワーク。

【0079】

実施例１５：第１のノード及び第２のノードのうちの少なくとも１つは、イベントに応答して、１０ＳＰＥネットワークの１つ以上の他のノードをオフラインにさせるように構成される、実施例１４に記載の１０ＳＰＥネットワーク。

【0080】

実施例１６：イベントに応答してオフラインになるように構成された１つ以上の他のノードを更に含む、実施例１４及び１５のいずれか１つに記載の１０ＳＰＥネットワーク。

【0081】

実施例１７：第２のノードは、第１のノードによって送信されたビーコンの数をカウントするように構成される、実施例１４～１６のいずれか１つに記載の１０ＳＰＥネットワーク。

【0082】

実施例１８：イベントは、第１のノードによって送信されたビーコンの数が予想したビーコンの数未満であることに応答する、実施例１７に記載の１０ＳＰＥネットワーク。

【0083】

実施例１９：イベントは、故障及びクラッシュのうちの少なくとも１つを含む、実施例１４～１８のいずれか１つに記載の１０ＳＰＥネットワーク。

【0084】

実施例２０：物理レベルの衝突回避（ＰＬＣＡ）を含む１０ＳＰＥネットワークを含む車両であって、１０ＳＰＥネットワークのマスタとして動作するように構成された増幅器と、イベントの検出に応答して、増幅器からマスタシップ責任を担うように構成されたアンテナと、を備える、車両。

【0085】

実施例２１：イベントは、車両に関与するクラッシュを含む、実施例２０に記載の車両。

【0086】

実施例２２：ネットワークノードのための物理層デバイスであって、物理層デバイスは、物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワークの共有伝送媒体の線に動作可能に結合されたビーコンカウンタであって、線上でビーコン信号をカウントするように、かつ所定の期間にわたってビーコンカウント、又はビーコン信号のビーコンレートを判定するように構成された、ビーコンカウンタと、動作モードコントローラであって、判定されたビーコンカウント又は判定されたビーコンレートが、所定の許容範囲内であるかどうかを判定するように、かつ、判定されたビーコンカウント又は判定されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であるとの判定に応答して、有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとしての動作を引き継ぐように物理層デバイスを制御するように構成された、動作モードコントローラと、を備える、物理層デバイス。

【0087】

実施例２３：動作モードコントローラは、物理層デバイスがフォールバックマスタノードとして指定されている場合にのみ、マスタノードとして動作を引き継ぐように物理層デバイスを制御するように構成される、実施例２２に記載の物理層デバイス。

【0088】

実施例２４：動作モードコントローラは、ネットワークノードによって伝送されたビーコンを無効化して、イベントに応答してマスタノードとしてのネットワークノードの動作を無効化するように更に構成される、実施例２２及び２３のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0089】

実施例２５：イベントは、車両衝突を含む、実施例２４に記載の物理層デバイス。

【0090】

実施例２６：所定の許容範囲の最小値は、線上のバスサイクルの最大バスサイクル長に基づいて判定される、実施例２２～２５のいずれか１つに記載の物理層デバイス。

【0091】

実施例２７：ネットワークノードを動作させる方法であって、物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク内のイベントを検出するステップであって、有線ローカルエリアネットワークは共有伝送媒体の線を含む、検出するステップと、ネットワークノードがスレーブノードとして動作している場合、所定の期間にわたってビーコンカウント又はビーコン信号のビーコンレートが所定の最小値未満であるとの判定に応答して、ネットワークノードを有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作させるために、ネットワークノードによってビーコンが伝送されることを有効化するステップと、を含む、方法。

【0092】

実施例２８：ネットワークノードが有線ローカルエリアネットワークのマスタノードとして動作している場合、イベントに応答して、マスタノードとしてのネットワークノードの動作を無効化するために、ネットワークノードによって伝送されたビーコンを無効化するステップを更に含む、実施例２７に記載の方法。

【0093】

実施例２９：マスタノードとしてのネットワークノードの動作を無効化するステップに応答して、少なくとも１つのノードを無効化するステップを更に含む、実施例２８に記載の方法。

【0094】

実施例３０：イベントは、イベントをシグナリングするように構成されたイベント信号の受信を含む、実施例２８及び２９のいずれか１つに記載の方法。

【0095】

実施例３１：ビーコンを無効化するステップは、ネットワークノードのファームウェアを介してビーコンを無効化するステップを含む、実施例２８～３０のいずれか１つに記載の方法。

【0096】

実施例３２：イベントに応答してネットワークノードをマスタノードとして動作させるためにネットワークノードによって伝送されるビーコンを有効化するステップは、ネットワークノードがフォールバックネットワークノードとして以前に指定された場合にのみ、スレーブノードとしてネットワークノードを動作させることから、マスタノードとしてネットワークノードを動作させることに遷移させるステップを含む、実施例２７～３１のいずれか１つに記載の方法。

【0097】

実施例３３：スレーブノードとしてネットワークノードを動作させることから、マスタノードとしてネットワークノードを動作させることに遷移させるステップは、以前のマスタノードからの介入なしに、スレーブノードとしてネットワークノードを動作させることから、マスタノードとしてネットワークノードを動作させることに遷移させるステップを含む、実施例３２に記載の方法。

【0098】

実施例３４：イベントを検出するステップは、線上のビーコンカウント又はビーコンレートを検出するために、線上のビーコン信号を監視するステップと、検出されたビーコンカウント又は検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることに応答して、マスタノードが故障したと判定するステップと、を含む、実施例２７～３３のいずれか１つに記載の方法。

【0099】

実施例３５：検出されたビーコンカウント又は検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることは、検出されたビーコンカウント又は検出されたビーコンレートは、所定の許容範囲の最大値を超えることを含む、実施例３４に記載の方法。

【0100】

実施例３６：検出されたビーコンカウント又は検出されたビーコンレートが、所定の許容範囲外であることは、検出されたビーコンカウント又は検出されたビーコンレートは、所定の許容範囲の最小値を下回ることを含む、実施例３４に記載の方法。

【0101】

実施例３７：イベントの検出に応答して、イベントを以前のマスタノードに通信するステップを更に含む、実施例２７～３６のいずれか１つに記載の方法。

【0102】

実施例３８：イベントに応答して、以前のマスタノード及び有線ローカルエリアネットワークの少なくとも１つの他のノードを無効化するステップを更に含む、実施例２７～３７のいずれか１つに記載の方法。

【0103】

実施例３９：物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であって、共有伝送媒体の線と、線に動作可能に結合された第１のノードであって、ＷＬＡＮのマスタとして動作するように構成された第１のノードと、イベントの検出に応答して、第１のノードからマスタシップ責任を担うように構成された第２のノードと、を備える、有線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）。

【0104】

実施例４０：第１のノード及び第２のノードのうちの少なくとも１つは、イベントに応答して、ＷＬＡＮの１つ以上の他のノードを無効化するように構成される、実施例３９に記載のＷＬＡＮ。

【0105】

実施例４１：第２のノードは、第１のノードによって送信されたビーコンの数をカウントするように構成される、実施例３９及び４０のいずれか１つに記載のＷＬＡＮ。

【0106】

実施例４２：イベントは、所定の期間にわたって第１のノードによって送信されたビーコンの数、又はビーコンのレートが、所定の許容範囲外であることに応答する、実施例４１に記載のＷＬＡＮ。

【0107】

実施例４３：イベントは、第１のノードの故障及び第１のノードを含む車両のクラッシュのうちの少なくとも１つを含む、実施例３９～４２のいずれか１つに記載のＷＬＡＮ。

【0108】

実施例４４：物理レベルの衝突回避を含む有線ローカルエリアネットワークを含む車両であって、車両は、ＷＬＡＮのマスタとして動作するように構成された増幅器であって、ＷＬＡＮは共有伝送媒体を含む、増幅器と、イベントの検出に応答して、増幅器からマスタシップ責任を担うように構成されたアンテナと、を備える、車両。

【0109】

実施例４５：イベントは、車両に関与するクラッシュを含む、実施例４４に記載の車両。

【0110】

本開示は、特定の例示される実施形態に関して本明細書に記載されているが、当業者は、本発明がそのように限定されないことを認識し、理解するであろう。むしろ、以下にそれらの法的等価物と共に特許請求されるような本発明の範囲から逸脱することなく、例示及び説明される実施形態に対して、数多くの追加、削除、及び修正が行され得る。加えて、一実施形態の特徴は、本発明者によって想到されるように、別の開示した実施形態の特徴と組み合わされ得るが、それでも、本開示の範囲内に包含される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】