JP2022532616A - 車両内通信システム、車両内通信方法、およびデバイス - Google Patents

Abstract

本出願は、車両に用いられる車両内通信システムを提供する。車両内通信システムは、制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続される。ゲートウェイデバイスまたはコントローラは、エンドツーエンド通信の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって通信データをルーティングし、第１の通信リンクが異常である場合、第２の通信リンクを使用することによって通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。システムは、補助運転および自動運転の分野で使用されてよく、さらに車両のインターネットに関連しない別の同様の通信分野または適用シナリオで使用されてよい。インテリジェントカーの車両内通信接続冗長性が実装され、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信の実装、および自己運転車の安全性の向上を助ける。

Description

本発明は、車両技術の分野に関し、詳細には、車両内通信システム、車両内通信方法、およびデバイスに関する。

自動車電気／電子（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ、Ｅ／Ｅ）アーキテクチャシステムは、車両における電気／電子コントローラ、センサ、およびアクチュエータなどのコンポーネントの相互接続および機能を実装する。Ｅ／Ｅアーキテクチャは、すべての電気／電子コンポーネント、相互接続構造／トポロジ構造、および電気／電子コンポーネントの論理機能を含む。車両内通信ネットワークは、Ｅ／Ｅアーキテクチャのフレームワークであり、車両におけるすべての電気制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）を接続して、コントローラ、メモリ、アクチュエータ、およびセンサなどのＥＣＵの間で通信を実装する。

科学および技術の発展に伴い、インテリジェント車（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒ）、特に自己運転車（ｓｅｌｆ－ｄｒｉｖｉｎｇ ｃａｒ）が、グローバル自動車産業の重要な発展方向性となってきている。自己運転車は、人または物を輸送するために使用されることができる。これは、人の移動利便性および効率を大幅に向上させることができる。将来において、自己運転車は、高いビジネス価値および社会的価値を有するであろう。自己運転車は、ナビゲーションにおいて自己運転車のまわりの環境を検知し、車両が無人であるときに自己運転を実装することができる車両である。車におけるさまざまな車両搭載デバイスは、インテリジェント運転（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｒｉｖｉｎｇ）、支援運転、自己運転、およびインテリジェント車の通信などの処理において、非常に重要な役割を果たす。車に取り付けられたスイッチ、ブリッジ、およびイーサネットなどのさまざまな車両内設備は、さまざまなタイプの、検知され、収集されたデータまたは通信データを、車の移動中いかなる時でも送信する。これらの設備は、車両のインターネット、車両対車両の通信、および車両対人の通信において重要な役割を果たし、自動車運転の安全性および快適さを事実上向上させる。具体的には、自己運転車は、自己運転を完全にするためのアクチュエータを駆動するために、音響レーダ、レーザレーダ、ナビゲーションシステム、オドメータ、加速度計、およびカメラなどのデバイスを使用することによって、車の位置および周囲のオブジェクトについての情報を検出してよく、制御システムを使用することによって、検出された情報を解釈し、ナビゲーション経路を識別してよい。

低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信ネットワークは、自己運転車の安全な移動を保証する。自己運転車の安全性（セキュリティ）をどのように向上させるかは、当業者によって至急解決されるべき問題の１つである。

本発明の実施形態は、車両の車両内通信システム、車両内通信方法、およびデバイスを提供して、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる車両内通信ネットワークの実装に役立て、自己運転車の安全性を向上させる。

第１の態様によれば、本発明は、車両内通信システムを提供する。システムは、少なくとも１つの制御デバイス（この明細書における制御デバイスは、略してコントローラともまた呼ばれてよい）と、複数のゲートウェイデバイス（この明細書におけるゲートウェイデバイスは、略して、ゲートウェイともまた呼ばれてよい）と、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、複数のゲートウェイデバイスは、第１のゲートウェイデバイスを含む。制御デバイスは、複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御するように構成される。第１のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって第１の通信データをルーティングするように、および第１の通信リンクが異常であるとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって第１の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。

本発明において提供される車両内通信ネットワークのアーキテクチャにおいて、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されるように設計され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、その結果、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から通信ライン冗長性がもたらされることが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるゲートウェイデバイスは、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて第１の通信リンク（たとえば、最適な／最短の通信リンク）を選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。加えて、第１の通信リンクが異常である（たとえば、第１の通信リンクにおけるゲートウェイまたはインターフェースまたはラインが異常である）とき、ネットワーク送信能力は、通信ライン冗長性に基づいて、なおも提供されることが可能である。言い換えれば、通信データは、第２の通信リンクを使用することによって送信される。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、制御デバイスは、あるいは、少なくとも１つの通信エンドポイントに接続されてもよい。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、たとえば、センサであってもよいし、またはアクチュエータの電気制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）であってもよい。

センサは、環境関連データを収集するように構成される。センサは、たとえば、車両における、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ、カメラ、測位システム（たとえば、ＧＰＳもしくはｂｅｉｄｏｕ測位システム）、慣性センサ、速度センサ、加速度センサ、湿度センサ、または光強度センサであってよい。

ＥＣＵは、車両の内側にあって、コンピューティングおよび制御機能を有し、１つまたは複数の機能を制御し、車両のアクチュエータまたは別の制御されたコンポーネントに情報もしくはコマンドを送る電子ユニットを指す。ＥＣＵは、たとえば、サーボモータのＥＣＵ、液圧デバイスのＥＣＵ、または専用システムのＥＣＵであってよい。専用システムは、たとえば、アンチロック制動システム（Ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＡＢＳ）または電子安定化プログラム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｇｒａｍ、ＥＳＰ）である。さまざまなＥＣＵは、この明細書においてアクチュエータと呼ばれてよい。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、そのゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する。

本発明の第１の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスター通信ネットワーク（略して、スターネットワーク）を形成する。したがって、リング通信ネットワーク（略して、リングネットワーク）が複数のゲートウェイデバイスの間でさらに形成されるとき、スターネットワークとリングネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。スターネットワークおよびリングネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびリングネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワーク（メッシュネットワーク）を形成する。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、車両内通信システムのネットワークトポロジおよびエンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、第１のゲートウェイデバイスのローカルルーティングポリシーが判定される。

本発明の第１の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスターネットワークを形成する。したがって、複数のゲートウェイデバイスがメッシュネットワークをさらに形成するとき、スターネットワークとリングネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。上述したリングネットワークと比較されると、メッシュネットワークは、ゲートウェイ間の冗長接続をさらに強化することができる。したがって、スターネットワークおよびメッシュネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から、より／より複合的な冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびメッシュネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、第１の通信リンクが異常であることは、具体的には、以下のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、
第１の通信リンクが故障する、第１の通信リンクが輻輳する、および第１の通信リンクの一部の機能が故障する。

第１の通信リンクが故障することは、第１の通信リンクにおける関連ネットワーク要素が異常（たとえば、故障または不良）であることがある。たとえば、ゲートウェイ全体が不良であることがあり、１つもしくは複数のセンサ／アクチュエータが不良であることがあり、またはコントローラのチップでさえ異常なことがある。

あるいは、第１の通信リンクが故障することは、第１の通信リンクにおける接続ライン、ケーブル、またはインターフェースが異常（たとえば、故障、不良、もしくは切断）であることがある。たとえば、センサ／アクチュエータとゲートウェイとの間の接続、センサ／アクチュエータとコントローラとの間の接続、ゲートウェイとゲートウェイとの間の接続、またはゲートウェイとコントローラとの間の接続が異常なことがある。

第１の通信リンクの一部の機能が故障することは、第１の通信リンクにおけるゲートウェイの一部の機能が故障する、もしくはラインポートのトラフィック能力が減少する、もしくはゲートウェイのスイッチング能力が減少するために、ゲートウェイのスイッチング能力が減少することであることがある、または、第１の通信リンクにおけるコントローラの問題、たとえば、コントローラとゲートウェイとの間の物理チップが送信レートの減少をもたらす問題であることがある。

リンクが故障すること、または一部の機能が故障することは、さまざまな理由によってもたらされることがあり、たとえば、デバイス／ライン／インターフェースが老朽化する、複合的な通信シナリオによってライン輻輳がもたらされることがある、および車両の走行中の衝突／衝撃によって電子コンポーネントの緩み／落下／損傷／切断がもたらされることがある。

第１の通信リンクが輻輳することは、第１の通信リンクに関与されたゲートウェイ、接続ライン、ケーブル、またはインターフェースにおける通信トラフィックが、正常に処理されるトラフィック閾値を超え、その結果として、通信帯域幅がふさがれることであることがある。

リンクが輻輳することは、緊急状態において通信データが大幅に増加された、または、別の通信リンクの例外に起因してトラフィックがそのリンクに分散されたために、もたらされることがある。

理論上、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがあり、またはリンクのデータの量が増加されたためにリンクが輻輳することがあることを知ることができる。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。しかしながら、本発明のこの実施形態によれば、車両内通信システムは、上述した問題が発生したとき、なおも安定した、信頼できる通信のサポートを提供することができる。これは、安全性問題または運転事故さえも回避し、車、特に自己運転車の運転安全性を保証する。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有する。少なくとも２つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。

あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有する。少なくとも２つの通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも２つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントが、少なくとも１つの制御デバイスに通信可能に接続される。

同じ機能または重複した機能は、１つのグループにおける１つまたは複数の通信エンドポイントの特定の機能が、別のグループにおける１つまたは複数の通信エンドポイントの機能によって完全にまたは部分的に置き換えられることが可能であることを意味する。たとえば、同じモデルの２つのカメラが同じエリアをカバーする場合、それは、２つのカメラが同じ画像知覚機能を有すると考えられることができる。あるいは、異なる精度のカメラが同じエリアをカバーする場合、それは、カメラが重複した機能を有すると考えられることができる。あるいは、カメラおよびレーザレーダが同じ範囲をカバーするが、異なる画像タイプを有する場合、それは、カメラが重複した機能を有すると考えられることができる。

本発明のこの実施形態の実装中、エリアにあって、同じもしくは類似した機能を実装する電子モジュール（センサ、アクチュエータ、センサとアクチュエータとの組合せなど）は、異なるゲートウェイに別々に接続される、または２つ以上のリンクを使用することによってゲートウェイとコントローラとに別々に接続される。このようにして、エリアにおけるゲートウェイ全体が不良である、もしくは故障するとき、エリアにおけるコントローラ全体が不良である、もしくは故障するとき、またはエリアにおけるゲートウェイに接続された電子モジュール全体が不良である、もしくは故障するとき、またはリンクが異常であるとき、冗長接続として働く別のリンクが、なおも正常な通信を実装することができる。２リンク冗長性バックアップは、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、少なくとも２つの通信エンドポイントは、車両の同じエリアに設置され、同じエリアは、以下のうちの１つである。車両の左前部エリア、車両の右前部エリア、車両の左後部エリア、車両の右後部エリア、車両の前部エリア、車両の中央エリア、車両の後部エリア、車両の左エリア、および車両の右エリア。

本発明のこの実施形態の実装中、１つのリンクが異常であるとき、別のリンクがなおも適切に作動することができるので、検出および検知能力は、エリアにおいてなおも利用可能である。これは、ゲートウェイが故障する、コントローラが故障する、制御エンドポイントが故障する、または接続ラインが故障するために、エリアにおいて周囲の環境が検知されることができないという「全盲」状態を回避する。このようにして、車両を道路脇に安全に停止するための緊急措置が取られてよく、または、人間によって運転を引き継ぐように自己運転レベルが削減される。冗長性バックアップは、２つ以上のリンクを使用することによって、同じ機能もしくは重複した機能を有する２つ以上の通信エンドポイント上で実施されて、通信エンドポイントの冗長接続設計を実装し、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも１つの制御デバイスにもまた通信可能に接続される。

本発明の実施形態によれば、通信エンドポイントは、２つ以上のリンクを使用することによって、異なるゲートウェイに接続される、またはゲートウェイとコントローラとに接続される。このようにして、１つのリンクが異常であるとき、他のリンクがなおも適切に作動することができるので、検出および検知能力は、エリアにおいてなおも利用可能である。これは、ゲートウェイが故障する、コントローラが故障する、制御エンドポイントが故障する、または接続ラインが故障するために、エリアにおいて周囲の環境が検知されることができないという「全盲」状態を回避する。冗長性バックアップは、２つ以上のリンクを使用することによって単一の通信エンドポイント上で実施されて、通信エンドポイントの冗長接続設計を実装し、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに向上させる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、第１のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第２の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第３の通信リンクを使用することによって第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするように、およびローカルルーティングポリシーによって示された第４の通信リンクを使用することによって第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするようにさらに構成される。

言い換えれば、エンドツーエンド通信の一部の通信データについて、通信データのすべてが、ローカルルーティングポリシーによって示された少なくとも２つの通信リンクの各々を使用することによってルーティングされてよい。言い換えれば、通信データは、マルチリンク送信の方式で、異なる通信リンクを使用することによって送信されるように再現される。このようにして、いずれかのリンクが不良であるときも、正常な情報送信が保証されることが可能である。これは、比較的低い通信レイテンシを保証する。

エンドツーエンド通信の一部の通信データについて、通信データは、ローカルルーティングポリシーによって示された少なくとも２つの通信リンクを使用することによって、別々にルーティングされてよい。言い換えれば、通信データの異なる断片が、マルチリンク送信の方式で、異なる通信リンクを使用することによって送信される。具体的には、選択的マルチリンク送信が使用されてよく、高重要度、および／または高優先度、および／または少ない量のデータを有する通信データが選択され、２つ以上のリンクを使用することによって送信される。このようにして、比較的低い通信レイテンシが保証されながら、リンクの通信負荷が削減される。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスにおける１つのゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置され、制御デバイスは、内部ラインを通してゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、複数の制御デバイスが存在し、各制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスにおける異なるゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置され、各制御デバイスは、内部ラインを通して、制御デバイスに結合されたゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される。

本発明の上述した実施形態の実装中、ゲートウェイとコントローラとは、結合される、または同じ物理位置に配置され、その結果、いくつかの物理ケーブルの長さが削減されることが可能であり、いくつかのケーブルが回路基板の内部ケーブルに変換されることさえ可能である。これは、技術的難題およびコストの削減に役立ち、この設計に基づいた車両内通信ネットワークはまた、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を保証し、車、特に自己運転車の安全性を保証するために、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。

第１の態様によれば、可能な実施形態において、車両内通信システムは、車両のシャシーに置かれる。たとえば、コントローラおよびゲートウェイは、自動車シャシーに配置されて、車両搭載通信シャシーを形成する。これは、複数の車両モデルへの適応を促進する。

第２の態様によれば、本発明の実施形態は、複数のゲートウェイデバイスと複数の通信エンドポイントとを含む車両内通信システムを提供する。各ゲートウェイデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントに通信可能に接続される。Ｎ個のタイプの機能エンティティが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイス上に分散方式で配置され、Ｎ個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも１つは、少なくとも２つのゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイス上に配置され、少なくとも２つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、Ｎ個のタイプの機能エンティティをカバーし、Ｎ≧２であり、複数のゲートウェイデバイスは、第１のゲートウェイデバイスを含む。Ｎ個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するように共同して構成され、ここで、制御デバイスの機能は、複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御する機能を表す。第１のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって第１の通信データをルーティングするように、および第１の通信リンクが異常であるとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって第１の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成される。

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも２つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと少なくとも２つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信。

機能エンティティがソフトウェア形式（たとえば、機能モジュール）であるとき、たとえば、ソフトウェアのコードは、ゲートウェイのチップの中に構成されてよい。機能エンティティがハードウェア形式であるとき、たとえば、このハードウェアエンティティは、ゲートウェイのチップ／回路に結合されてよい。

この設計に基づいた車両内通信ネットワークにおいて、ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、一緒に結合される、または同じ物理位置に配置されることを知ることができる。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。ネットワーク送信能力を提供することに加えて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、車両内通信ネットワークは、ゲートウェイが異常であるときにコントローラの論理機能が適切に起動することを保証することができ、その結果、通信機能セキュリティがさらに保証され、車、特に自己運転車の安全性がさらに向上される。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電子制御ユニットのうちの少なくとも１つを含む。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、そのゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する。あるいは、各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、第１のゲートウェイデバイスのローカルルーティングポリシーは、車両内通信システムのネットワークトポロジおよびエンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて判定される。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、第１の通信リンクが異常であることは、具体的には、以下のうちの少なくとも１つを含む。第１の通信リンクが故障する、第１の通信リンクが輻輳する、および第１の通信リンクの一部の機能が故障する。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、ここで、少なくとも２つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される、または、少なくとも２つの通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントが、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも２つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントが、少なくとも１つの制御デバイスに通信可能に接続される。

あるいは、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される、または、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも１つの制御デバイスにもまた通信可能に接続される。

第２の態様の可能な実施形態の特定の内容については、第１の態様において説明された車両内通信システムの関連した説明への参照が行われることが留意されるべきである。詳細は、本明細書において再度説明されない。

第３の態様によれば、本発明の実施形態は、車両内通信方法を提供する。方法は、第１の態様において説明された車両内通信システムに適用される。方法は、以下を含む。第１のデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信し、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクが異常であるかどうかを検出し、第１の通信リンクが正常であることを検出するとき、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって第１の通信データをルーティングし、または、第１の通信リンクが異常であることを検出するとき、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって第１の通信データの一部またはすべてをルーティングする。

第１のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。

第４の態様によれば、本発明の実施形態は、別の車両内通信方法を提供する。方法は、第２の態様において説明された車両内通信システムに適用される。方法は、以下を含む。第１のデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信し、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクが異常であるかどうかを検出し、第１の通信リンクが正常であることを検出するとき、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって第１の通信データをルーティングし、または、第１の通信リンクが異常であることを検出するとき、第１のデバイスは、ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって第１の通信データの一部またはすべてをルーティングする。

第１のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。

第５の態様によれば、本発明の実施形態は、車両内通信デバイスを提供する。デバイスは、具体的には、第１のデバイスであり、第１のデバイスは、第１の態様による車両内通信システムにおける複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、もしくは少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイス、または、第２の態様による車両内通信システムにおける複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、もしくは少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。

デバイスは、メモリと、通信インターフェースと、メモリおよび通信インターフェースに結合されたプロセッサとを含む。メモリは、命令を記憶するように構成され、プロセッサは、命令を実行するように構成され、通信インターフェースは、プロセッサの制御下で、車両内通信システムにおける別のデバイスと通信するように構成される。プロセッサは、具体的には、命令を実行するとき、第３の態様または第４の態様による方法におけるステップを実施するように構成される。

第６の態様によれば、本発明の実施形態は、不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体を提供する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、第３の態様または第４の態様による方法を実装するコードを記憶するように構成される。プログラムコードがコンピュータによって実行されるとき、コンピュータは、第３の態様または第４の態様において説明された方法を実装するように構成される。

第７の態様によれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラム命令を含む。コンピュータプログラム製品がコンピュータによって実行されるとき、コンピュータは、第３の態様または第４の態様において説明された方法を実施する。コンピュータプログラム製品は、ソフトウェアインストールパッケージであってよい。第３の態様または第４の態様の設計において提供された方法が使用される必要があるとき、コンピュータプログラム製品は、第３の態様または第４の態様において説明された方法を実装するために、コンピュータ上でダウンロードされ、実行されてよい。

本発明において提供された車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することが可能であることを理解することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短な通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、コントローラ、通信エンドポイント、インターフェース、または接続ラインが異常であるとき、ネットワーク送信能力が提供されることが可能である。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。

本発明の実施形態における技術的解決策、または背景技術において説明された解決策をより明確に説明するために、以下は、本発明の実施形態または背景技術における添付の図面を説明する。

既存の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態によるコントローラ、ゲートウェイ、および通信エンドポイントの概略図である。 本発明の実施形態による車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態によるスターネットワークの概略図である。 本発明の実施形態によるリングネットワークの概略図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による通信エンドポイントの冗長性バックアップを実装するシナリオの例示的な図である。 本発明の実施形態による通信エンドポイントの冗長性バックアップを実装する別のシナリオの例示的な図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態によるメッシュネットワークの概略図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略アーキテクチャ図である。 本発明の実施形態による車両内通信方法の概略流れ図である。 本発明の実施形態によるデバイスの概略構造図である。

以下は、本発明の実施形態を、本発明の実施形態における添付の図面を参照して説明する。本発明の実施形態において使用される用語は、本発明の特定の実施形態を明らかにするためにのみ使用され、本発明を限定することは意図されていない。

機能セキュリティは、自動車上で、それが高速運転状態にあるときに高度に要求される。自動車、特に、コネクテッドカー（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｃａｒ）、インテリジェントカー（ｓｍａｒｔ／ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒ）、デジタルカー（ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｒ）、無人車（ｕｎｍａｎｎｅｄ ｃａｒ、ドライバーレスカー、パイロットレスカー／自動車）、および車両のインターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅｓ、ＩｏＶ）などの、先進運転支援システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＡＤＡＳ）をサポートするもの、またはさらに自律車両（ＡＶ）は、手動運転から自動運転へと転換され、車両内ネットワーク上で機能セキュリティが高度に要求される。特に自己運転車の場合、電気／電子制御ユニットが重要であるために、車両内通信ネットワークは、ＩＳＯ２６２６２において規定された最も高いＡＳＩＬ－Ｄ標準を満たす必要がある。機能セキュリティ設計は、Ｒ＆Ｄコンセプトおよびシステム設計段階において考えられる必要がある。

既存の車両内通信ネットワークは、通常、主要な接続技術としてのＥＣＵ制御バスに基づいた分散ネットワークアーキテクチャを有する。図１は、既存の車両内通信ネットワークの設計解決策を示す。図１に示されるように、自動車は、物理位置に基づいて、少なくとも５つの制御エリア（左前部エリア、右前部エリア、左後部エリア、右後部エリア、および中央エリア）に分割される。車両内通信ネットワークシステムは、対応して、少なくとも５つのエリアコントローラと、少なくとも５つのサブコントローラとを含む。各エリアコントローラは、自動車の異なる制御エリアに置かれ、周囲のエリアコントローラ（たとえば、左前部エリア、右前部エリア、左後部エリア、および右後部エリアにおけるエリアコントローラ）が、中央エリアにおけるコントローラに別々に接続される。各エリアコントローラは、少なくとも１つのサブコントローラ（図１には図示されず）に対応し、対応するエリアコントローラが設置される制御エリアに設定される。各制御エリアにおけるサブコントローラは、制御エリアにおけるエリアコントローラに検出信号を提供するように、およびエリアの制御信号に基づいて制御エリアにおけるさまざまなタイプのアクチュエータを制御するように構成される。

しかしながら、理論上、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまなタイプの電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらし、安全性問題、または車、特に自己運転車の運転事故さえも容易にもたらすことがある。

車、特に自己運転車の安全性を向上させるために、本発明の実施形態は、いくつかの新しい車両内通信ネットワークを提供して、上述した技術的問題の解決に役立てる。したがって、低レイテンシの、堅牢な、安定した、信頼できる通信は、車両運転中に保証されることが可能であり、車両内通信ネットワークにおける運転安全性は、保証されることが可能である。車両内通信ネットワークは、主に、車両内有線通信ネットワーク、特に、自己運転車の車両内通信ネットワークである。

図２を参照すると、本発明の実施形態において、車両内通信ネットワークにおけるデバイスは、少なくとも複数の通信エンドポイントと、複数のゲートウェイデバイスと、制御デバイスとを含む。

（１）この明細書における通信エンドポイントは、車両にあって、通信機能を有し、環境を検出する、または特定の機能を実施することができる機能デバイスを示す。車両は、複数の通信エンドポイントを含んでよく、通信エンドポイントは、ゲートウェイデバイス（略してゲートウェイと呼ばれてよい）または制御デバイス（略してコントローラと呼ばれてよい）に通信可能に接続される。

通信エンドポイントは、たとえば、センサであってよい。センサは、環境の関連データを収集するように構成される。センサは、たとえば、車両における、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ、カメラ、測位システム（たとえば、ＧＰＳもしくはｂｅｉｄｏｕ測位システム）、慣性センサ、速度センサ、加速度センサ、湿度センサ、光強度センサであってよい。センサの特定のタイプおよび特定の数量は、本発明において限定されない。

通信エンドポイントは、たとえば、車両におけるアクチュエータの電気制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）であってよい。ＥＣＵは、通常、車両にあって、計算および制御機能を有し、１つの機能または複数の機能を制御し、アクチュエータまたは別の制御されたコンポーネントに情報もしくはコマンドを送る電子ユニットである。ＥＣＵは、たとえば、サーボモータのＥＣＵ、液圧デバイスのＥＣＵ、または専用システムのＥＣＵであってよい。専用システムは、たとえば、アンチロック制動システム（Ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＡＢＳ）または電子安定化プログラム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｏｇｒａｍ、ＥＳＰ）である。さまざまなＥＣＵは、これ以降、略してアクチュエータと呼ばれ、アクチュエータの特定のタイプおよび特定の数量は、本発明において限定されない。

（２）この明細書におけるゲートウェイデバイスは、略してゲートウェイと呼ばれる。ゲートウェイは、車両内通信ネットワークにおけるエンドツーエンド通信の通信データのルートスイッチング機能を担う。ゲートウェイは、たとえば、スイッチまたはルータであってよい。複数のゲートウェイが存在し、ゲートウェイは、車両における異なる位置に配置されてよい。本発明のこの実施形態において、ゲートウェイは、独立して配置されてもよいし、またはコントローラと統合されて一緒に配置されてもよい。

エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。すなわち、複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。

（３）この明細書における制御デバイスは、略してコントローラと呼ばれてよい。コントローラは、１つまたは複数の中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）を含んでよい。ＣＰＵは、シングルコアＣＰＵであってもよいし、またはマルチコアＣＰＵであってもよい。コントローラは、たとえば、車両内コンピューティングプラットフォーム、車両内コンピュータ、ドメインコントローラ、またはマルチドメインコントローラ（たとえば、自己運転コントローラもしくは情報エンターテインメントコントローラ）であってよい。コントローラは、車両関連機能の、データ計算、融合、記憶、意思決定（ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｋｉｎｇ）などを担う。コントローラは、各通信エンドポイントを制御するように構成されてよい。制御は、いくつかのセンサのプローブデータを受信し、処理すること、いくつかのアクチュエータのプローブデータを受信し、処理すること、制御命令に従っていくつかのアクチュエータを制御すること、および制御命令に従っていくつかのセンサを制御することとして表されてよい。自己運転においては、車両のインテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御などの機能が実装されてよい。本発明のこの実施形態において、コントローラは、独立して配置されてもよいし、またはゲートウェイと統合されて一緒に配置されてもよいし、または分散方式において異なるゲートウェイ上に配置されてもよい。

特定の適用シナリオにおいて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、またはコントローラが異常（たとえば、故障もしくは不良）であることがあり、通信リンクにおける接続ライン、ケーブル、またはインターフェースが異常（たとえば、故障、不良、輻輳、もしくは切断）であることがあると理解され得る。図２に示されるように、センサ／アクチュエータとゲートウェイとの間の接続、センサ／アクチュエータとコントローラとの間の接続、ゲートウェイ１とゲートウェイ２との間の接続、またはゲートウェイ１とコントローラとの間の接続が異常なことがあり、ゲートウェイ１およびゲートウェイ２が不良であることがあり、１つもしくは複数のセンサまたはアクチュエータが不良であることがあり、コントローラのチップでさえ異常なことがある。これらの例外は、さまざまな理由によってもたらされることがあり、たとえば、デバイス／ライン／インターフェースが老朽化する、複合的な通信シナリオによってライン輻輳がもたらされることがある、および車両の走行中の衝突／衝撃によって電子コンポーネントの緩み／落下／損傷／切断がもたらされることがある。

以下は、本発明の実施形態において提供されるいくつかの車両内通信システムの特定の設計を詳細に説明する。

最初に、図３は、本発明の実施形態による車両内通信システムの概略構造図である。車両内通信システムは、車両のシャシーに置かれてよい（たとえば、複数の車両モデルへの適応を促進するために、コントローラおよびゲートウェイが車両のシャシーに配置されて、車両内通信シャシーを形成する）。車両内通信システムは、少なくとも１つの制御デバイス（図３において、１つの制御デバイスが例として使用されている）と、複数のゲートウェイ（図３において、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４が例として使用されている）と、複数の通信エンドポイントとを含む。各ゲートウェイデバイスは、１つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよく、制御デバイスは、１つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよい。図３は、ゲートウェイ１およびゲートウェイ２に接続された複数のセンサおよび複数のアクチュエータの例を示しているにすぎないことが留意されるべきである。各ゲートウェイおよび各コントローラに接続されるセンサ／アクチュエータの数量、タイプ、ならびに配置位置は、本発明において限定されない。加えて、この明細書において言及される「複数のゲートウェイ」は、車両に実際に配置されたすべてのゲートウェイであってもよいし、または車両に実際に配置されたすべてのゲートウェイのうちのいくつかであってもよい。

各ゲートウェイは、コントローラに通信可能に接続され、各ゲートウェイは、コントローラに接続されてスターネットワークを形成する。図４ａに示されるように、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４は、コントローラに別々に接続されて、スター通信ネットワーク（略してスターネットワーク）を形成する。正常なケースにおいて（例外が生じない）、各ゲートウェイとコントローラとの間の接続（スターネットワーク）は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイとコントローラとの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはセンサ、アクチュエータ、もしくはゲートウェイのためにコントローラによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データであり得る。

各ゲートウェイはまた、２つの隣接するゲートウェイに接続されて、リングネットワークを形成する。図４ｂに示されるように、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４は、ヘッドトゥテールの方式で接続されて、リング通信ネットワーク（略してリングネットワーク）を形成する。正常なケースにおいて、ゲートウェイの間の接続（リングネットワーク）は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データであり得る。

通信エンドポイント（センサ／アクチュエータ）とゲートウェイとの間の通信接続は有線接続または無線接続であってよく、通信エンドポイント（センサ／アクチュエータ）とコントローラとの間の通信接続は有線接続または無線接続であってよく、ゲートウェイの間の通信接続は有線接続であってよく、およびゲートウェイとコントローラとの間の通信接続は有線接続であってよく、有線接続はたとえば、ケーブル接続またはバス接続であり得る。たとえば、図３において、リンク５、リンク６、リンク７、およびリンク８は、それぞれゲートウェイの間の有線接続を表し、ならびにリンク１、リンク２、リンク３、およびリンク４は、それぞれゲートウェイとコントローラとの間の有線接続を表す。

たとえば、正常なケースにおいて、ゲートウェイ１に接続された複数の通信エンドポイント内の自己運転センサ（たとえば、カメラ）は、画像および／または点群データおよび／またはオブジェクトデータを生成し得る。画像および／または点群データおよび／またはオブジェクトデータは、ゲートウェイ１に集約され、次いでゲートウェイ１は、画像および／または点群データおよび／またはオブジェクトデータを、ゲートウェイ１とコントローラとの間の接続（リンク１）を使用することによって、コントローラに送る。コントローラは制御情報を返し得る。制御情報は、カメラの動作パラメータを調整するために、ゲートウェイ１とコントローラとの間の接続（リンク１）、およびゲートウェイ１とカメラとの間の接続を使用することによってカメラに送られる。

別の例の場合、正常なケースにおいて、コントローラは自己運転コントローラであると想定され、コントローラは、制動コマンドを、ゲートウェイ１に接続された複数の通信エンドポイント内のブレーキ制御ＥＣＵに送る。制動コマンドは、コントローラとゲートウェイ１との間の接続（リンク１）を使用することによって、ゲートウェイ１を通してブレーキ制御ＥＣＵに送られる。

別の例の場合、正常なケースにおいて、ゲートウェイ１に接続された複数の通信エンドポイント内に加速度センサがあり、およびゲートウェイ４に接続された複数の通信エンドポイント内に車両安定化システムのための専用ＥＣＵがある。車両安定化システムのための専用ＥＣＵは、加速度センサについての情報を必要とする。加速度センサについての情報は、ゲートウェイ１に送られ、次いでゲートウェイ１とゲートウェイ４との間の接続（リンク８）を使用することによってゲートウェイ４に送られ、最終的にゲートウェイ４によって車両安定化システムのための専用ＥＣＵに送られる。情報はコントローラによって処理される必要はなく、通信はゲートウェイ１およびゲートウェイ４による転送を通して完了される。

別の例の場合、正常なケースにおいて、主レーダセンサ、ならびにゲートウェイ２に接続された複数の通信エンドポイント内の主レーダセンサの目標認識および衝突防止非常ブレーキＥＣＵは、非常制動制御メッセージを、ゲートウェイ４に接続された複数の通信エンドポイント内のブレーキ制御ＥＣＵに送る必要がある。非常制動制御メッセージは、ゲートウェイ２に送られ、次いでゲートウェイ２とゲートウェイ３との間の接続（リンク６）を使用することによってゲートウェイ３に送られ、次いでゲートウェイ３とゲートウェイ４との間の接続（リンク７）を使用することによってゲートウェイ４に送られ、最終的にゲートウェイ４によってブレーキ制御ＥＣＵに送られる。このメッセージもコントローラによって処理される必要はなく、通信は、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４による転送を通して完了され得る。

本発明のこの実施形態において、通信リンク内のいずれかの接続ライン、ケーブル、もしくはインターフェースが異常であるとき、たとえば、ゲートウェイの間の接続が無効である、欠陥がある、混雑している、もしくは切断されているとき、またはゲートウェイとコントローラとの間の接続が無効である、欠陥がある、混雑している、もしくは切断されているとき、スターネットワークおよびリングネットワークは共同して冗長送信を実施し得る。

スターネットワーク内のいずれかの接続が異常であるとき、ゲートウェイはローカルルーティングポリシーに従って、通信データをルーティングするために使用される通信リンクを変更し、リングネットワークを通して通信データをルーティングし得る。

たとえば、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは、「ゲートウェイ１－コントローラ」である。リンク１が異常であるとき、ゲートウェイ１は、たとえば、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク１の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ１は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ１－ゲートウェイ２－コントローラ」に変更する。このようにして、ゲートウェイ１の通信データは、リンク５およびリンク２を使用することによってコントローラに送られ得る。あるいは、ゲートウェイ１は、通信リンクを「ゲートウェイ１－ゲートウェイ４－コントローラ」に変更し、その結果、ゲートウェイ１の通信データは、リンク８およびリンク４を使用することによってコントローラに送られ得る。

リングネットワーク内のいずれかの接続が異常であるとき、ゲートウェイはローカルルーティングポリシーに従って、通信データをルーティングするために使用される通信リンクを変更し、スターネットワークまたはリングネットワークを通して通信データをルーティングし得る。

たとえば、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは「ゲートウェイ１－ゲートウェイ２」である。リンク５が異常であるとき、ゲートウェイ１はたとえば、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク５の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ１は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ１－コントローラ－ゲートウェイ２」に変更する。このようにして、ゲートウェイ１の通信データは、リンク１およびリンク２を使用することによってゲートウェイ２に送られ得る。

別の例の場合、いくつかの通信データに対して、通信データの通信リンクは「ゲートウェイ１－ゲートウェイ２－ゲートウェイ３」である。リンク５が異常であるとき、ゲートウェイ１はたとえば、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、またはコンポーネント故障に対して、検出方法に従って、リンク５の故障を検出し得る。次いで、ゲートウェイ１は、ローカルルーティングポリシーに従って、通信リンクを「ゲートウェイ１－ゲートウェイ４－ゲートウェイ３」に変更する。このようにして、ゲートウェイ１の通信データは、リンク８およびリンク７を使用することによってゲートウェイ３に送られ得る。あるいは、通信リンクは「ゲートウェイ１－コントローラ－ゲートウェイ３」に変更され、その結果、ゲートウェイ１の通信データは、リンク１およびリンク３を使用することによってゲートウェイ３に送られ得る。

本発明においてもたらされる車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性をもたらすことが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な／最短の通信リンクを選択することができ、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。加えて、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常なとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、冗長送信は、スターネットワークおよびリングネットワークの両方を通して実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。

さらに、本発明のこの実施形態において、通信リンク内のいずれかの接続ライン、ケーブル、もしくはインターフェースが異常であるとき、いくつかの通信データに対して、ゲートウェイは、サービス優先度、サービス重要度、および安全性に対する影響などの要因に基づいて、送信ポリシーを変更し、通信データ内のいくつかの情報のみを送信し得る。言い換えれば、スターネットワークまたはリングネットワークは、通信データの一部をルーティングするために使用される。

たとえば、リンク１が異常であるとき、ゲートウェイ１は、ゲートウェイ２またはゲートウェイ４、およびゲートウェイ２またはゲートウェイ４に接続されたリンクを使用することによって転送を行う必要があるので、ゲートウェイ２またはゲートウェイ４、およびゲートウェイ２またはゲートウェイ４に接続されたリンクの負荷は、設計された負荷を超えることがある。このケースにおいて、通信データの一部は、スターネットワークおよびリングネットワーク内の冗長性を通して送信され得る。たとえば、カメラは、画像データ（未加工データ）およびオブジェクトデータ（Ｏｂｊ情報）を生成し、画像データおよびオブジェクトデータをゲートウェイ１に送信する。画像データおよびオブジェクトデータは、コントローラに送られる必要がある。リンク１が異常であることを検出したとき、ゲートウェイ１は通信リンクを変更し、Ｏｂｊ情報のみをコントローラに送信し得る。

この実施形態を実装する間、新たな通信リンク内のゲートウェイおよびリンクの通信負荷は低減されることができ、自動車は、重要な情報（たとえば、Ｏｂｊ情報）に基づいて、非常ハンドリング、路肩停車、および警報を出すために非常点滅器をオンにすることなどの、それに続く挙動を実施することが可能にされ、その結果、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性がさらに保証されることができる。

さらに、上述のように、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ゲートウェイは異常を検出する必要があり、ローカルルーティングポリシーに従って通信リンクを変更し、および／または通信データの一部のみを送信する。これらの処理プロセスはレイテンシを引き起こし得る。本発明のこの実施形態において、レイテンシを低減するまたは除去するために以下の方式が使用され得る。

エンドツーエンド通信のいくつかの通信データに対して、通信データのすべては、ローカルルーティングポリシーによって示される少なくとも２つの通信リンクのそれぞれを使用することによってルーティングされる。言い換えれば、通信データは、マルチリンク送信の方式での異なる通信リンクを使用することによって送信されるように複製される。

たとえば、カメラはゲートウェイ１に接続され、カメラの通信データの宛先デバイスはコントローラである。カメラから通信データを受信した後、ゲートウェイ１は、通信データの２つのコピーを作成し得る。一方のコピーは、リンク１を使用することによってコントローラに直接送信される。他方のコピーは、ゲートウェイ２を使用することによってコントローラに転送される。このようにして、いずれかのリンクに欠陥があるときに、情報は正常に送信されることができ、その結果、比較的低い通信レイテンシが保証される。

さらに、ゲートウェイは、選択的マルチリンク送信を行い、高い重要性および／または高い優先性および／または少ない量を有する通信データを選択し、２つ以上のリンクを使用することによって通信データを送信し得る。このようにして、リンクの通信負荷は低減され、その一方で比較的低い通信レイテンシが保証される。

たとえば、カメラが画像データ（未加工データ）およびオブジェクトデータ（Ｏｂｊ情報）を生成する場合、未加工データは単一のリンクを使用することによって送信されてよく、Ｏｂｊ情報は２つ以上のリンクを使用することによって送信され得る。別の例の場合、共通制御情報は単一のリンクを使用することによって送信されてよく、コントローラの制御情報は複数のリンクを使用することによって送信され得る。

さらに、上述のように、ゲートウェイのいくつかの機能が故障したとき、ゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはラインポートのトラフィック能力は減少し得る。このケースにおいて、ゲートウェイは、通信リンクを変更する、または高い優先性もしくは高い重要性を有するデータを送信する、またはデータ分割の方式でデータを送信し得る。

具体的には、通信データは、データの２つ以上の部分に分けられ得る。通信データ内のデータの部分は、ローカルルーティングポリシーによって示される２つ以上の通信リンクを使用することによって、別々にルーティングされ得る。このようにして、リンクの通信負荷は低減され、その一方で比較的低い通信レイテンシが保証される。

たとえば、カメラが画像データ（未加工データ）およびオブジェクトデータ（Ｏｂｊ情報）を生成する場合、未加工データは１つのリンクを使用することによって送信されてよく、Ｏｂｊ情報は別のリンクを使用することによって送信され得る。別の例の場合、共通制御情報は単一のリンクを使用することによって送信されてよく、コントローラの制御情報は複数のリンクを使用することによって送信され得る。

図３に示される車両内通信システムに基づいて、通信エンドポイントの間の冗長接続がさらに実施され得る。図５は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図３に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両のいくつかのエリアにおける自己運転に関連する検知のために使用される通信エンドポイントはグループ化され、異なるグループは異なるゲートウェイに接続されることにある。ゲートウェイのうちの１つが故障したとき、別のゲートウェイは依然として適切に動作できるので、このエリアにおいて検出および検知能力は依然として利用可能である。これは、ゲートウェイが故障したために、そのエリアで周囲環境が検知されることができない「全盲」状態を回避する。このようにして、車両を安全に路肩に停止させるように非常措置がとられることができ、または人によって運転を引き継ぐように自己運転レベルが低減される。あるいは、１つのグループはゲートウェイに接続されてよく、別のグループはコントローラに接続され得る。コントローラに接続されたリンクが異常であるとき、ゲートウェイの接続により、検出および検知能力は依然として利用可能になることができる。

各グループは少なくとも１つの通信エンドポイントを含む。冗長接続として相互に使用される少なくとも２つのグループに対しては、少なくとも２つのグループの全体的な機能は同じ、同様な、または重複する。少なくとも２つのグループのそれぞれが１つの通信エンドポイントのみを有する、言い換えれば、少なくとも２つの通信エンドポイントが同じ、同様な、または重複した機能を有するとき、少なくとも２つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続されることが理解され得る。

同じ機能または重複した機能とは、１つのグループ内の１つまたは複数の通信エンドポイントの特定の機能は、別のグループ内の１つまたは複数の通信エンドポイントの機能によって、完全にまたは部分的に置き換えられることができることを意味する。たとえば、同じモデルの２つのカメラが同じエリアをカバーする場合、２つのカメラは同じ画像感知機能を有すると考えられることができる。あるいは、異なる精度のカメラが同じエリアをカバーする場合、カメラは重複した機能を有すると考えられることができる。あるいは、カメラおよびレーザレーダが同じ範囲をカバーするが、異なる画像タイプを有する場合、カメラは重複した機能を有すると考えられることができる。

冗長接続として相互に使用される少なくとも２つのグループは、車両内の同じエリアに配置され得る。同じエリアとは、たとえば、車両の左前部エリア、車両の右前部エリア、車両の左後部エリア、車両の右後部エリア、車両の前部エリア、または車両の中央エリア、車両の後部エリア、車両の左エリア、または車両の右エリアのうちの１つである。いくつかの実施形態において、車両エリアは、前部／後部／左／右／中央、前部／中央／後部、左／中央／右、前部／後部、または左／右の方式で分けられ得ることが留意されるべきである。これは本発明において限定されない。

たとえば、複数のＡＤＡＳ（先進運転支援システム、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）センサは、車両の右前部エリアに配置され、なぜなら、これらのＡＤＡＳセンサは同じまたは同様な検出範囲を有し、これらのセンサは異なるグループにグループ化され、および異なるゲートウェイ（たとえば、ゲートウェイ１およびゲートウェイ２）に別々に接続されるからである。同様に、複数のカメラ、複数のミリ波レーダ、複数のレーザレーダ、および複数の超音波レーダなど、センサがエリアに配置されるとき、異なるゲートウェイが接続されることができるように、異なるカメラ、異なるミリ波レーダ、異なるレーザレーダ、異なる超音波レーダなどは、異なるグループにグループ化されてもよい。同様に、同じまたは同様な機能を有する複数のアクチュエータは、異なるゲートウェイに接続されるように異なるグループにグループ化されてもよい。

グループ化規模は以下のようにしてよい。すなわち、いくつかのグループはそれぞれ少なくとも１つのセンサを含み、および／またはいくつかのグループはそれぞれ少なくとも１つのアクチュエータを含み、および／またはいくつかのグループはそれぞれ少なくとも１つのセンサと少なくとも１つのアクチュエータとを含む。

図５に示される例において、車両の前部右エリアは、冗長接続として相互に使用される、グループの２つのペアを含む。一方のペアは、Ｓグループ１およびＳグループ２である。Ｓグループ１およびＳグループ２は、それぞれ少なくとも１つのセンサを含み、Ｓグループ１およびＳグループ２は、それぞれゲートウェイ１およびゲートウェイ２に接続される。さらに、図６に示されるように、Ｓグループ１は、カメラ１および車両搭載レーダ１などのセンサを含んでよく、各センサはゲートウェイ１に接続される。Ｓグループ２は、カメラ２および車両搭載レーダ２などのセンサを含んでよく、各センサはゲートウェイ２に接続される。他方のペアは、Ａグループ１およびＡグループ２である。Ａグループ１およびＡグループ２は、それぞれ少なくとも１つのアクチュエータを含み、Ａグループ１およびＡグループ２は、それぞれゲートウェイ１およびゲートウェイ２に接続される。

グループ化原則は以下であり得る。すなわち、検出範囲に基づく、および／または検出距離に基づく、および／またはセンサタイプに基づく、および／またはセンサ応用シナリオに基づく、および／または実施される自己運転機能に基づく。

たとえば、図７に示されるように、車両の左前部エリアに、自動路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、２つのグループ、すなわち、グループ３およびグループ４にグループ化される。グループ３は、通信エンドポイント１、通信エンドポイント２などを含み、グループ４は、通信エンドポイント１、通信エンドポイント２などを含む。グループ３およびグループ４の両方は、自動路肩停車機能を実施するように構成され得る。このケースにおいて、グループ３内の各通信エンドポイントは、ゲートウェイ１に別々に接続され、グループ４内の各通信エンドポイントは、ゲートウェイ２に別々に接続される。

別の例の場合、夜間に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、２つのグループにグループ化される。２つのグループは、２つ以上の異なるゲートウェイに接続される。夜間に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットは、日中に路肩停車を完了することができるセンサの最小セットとは異なり得る。たとえば、夜間に視線が妨げられるときはレーダ補助が必要である。

別の例の場合、２つ以上のＧＰＳが位置決め入力またはグランドマスタとして、車両に配置され、２つ以上のＧＰＳはそれぞれ異なるゲートウェイに接続される。

図５、図６、および図７の実施形態は、単に本発明の実施形態における解決策を説明するために使用されることが留意されるべきである。本発明において、グループ化される必要がある車両エリア、グループの数量、グループ化規模、グループ化原則、各グループ内の通信エンドポイント、接続されるゲートウェイの位置、および冗長接続として相互に使用されるゲートウェイの数量は、限定されない。

本発明のこの実施形態によれば、エリア内で同じまたは同様な機能を実施する電子モジュール（センサ、アクチュエータ、センサおよびアクチュエータの組合せなど）はグループ化され、異なるグループ内の電子モジュールは異なるゲートウェイに接続される。エリアのゲートウェイ全体が欠陥があるもしくは故障したとき、またはエリアのゲートウェイに接続された電子モジュールのグループ全体が欠陥があるもしくは無効である、またはリンクが異常であるとき、冗長接続として使用される別のグループは、別のゲートウェイを使用することによって、正常な通信を依然として実施することができる。これは車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに改善する。

図８に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはさらに改良され／変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、冗長接続の少なくとも２つのグループに対して、少なくとも１つのグループはゲートウェイに通信可能に接続され、残りのグループはコントローラに通信可能に接続される。このようにして、たとえば、冗長接続として相互に使用される２つのグループに対して、一方のグループとゲートウェイとの間の接続が異常であるとき、他方のグループは、コントローラを使用することによって、コントローラと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。同様に、一方のグループとコントローラとの間の接続が異常であるとき、他方のグループは、ゲートウェイを使用することによって、ゲートウェイと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。詳しい実装プロセスについては、図８の実施形態の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。

図３に示される車両内通信システムに基づいて、本発明の実施形態は、通信エンドポイントの間の冗長接続を実施するためのさらに別の設計をもたらす。図８は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図３に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両のいくつかのエリアにおける通信エンドポイントの少なくとも１つのグループは、複数のゲートウェイにすべて接続されることにある。このようにして、１つのゲートウェイが故障したとき、別のゲートウェイは依然として適切に動作できるので、このエリアにおいて検出および検知能力は依然として利用可能である。これは、ゲートウェイが故障したために、そのエリアで周囲環境が検知されることができない「全盲」状態を回避する。

各グループは、少なくとも１つの通信エンドポイントを含み、少なくとも１つの通信エンドポイントは、少なくとも２つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続される。グループ内の各センサおよび／または各アクチュエータは、２つ以上の物理的接続またはバスを使用することによって、異なるゲートウェイに接続され、同時に同じ情報を送信し得る。一方のリンクが故障したとき、他方のリンクの情報がシステムの正常な動作を保証することができる。

たとえば、図８に示されるように、車両の右前部エリアは、Ａグループ１、Ｓグループ１などを含む。Ｓグループ１は少なくとも１つのセンサを含み、各センサはゲートウェイ１およびゲートウェイ２に別々に接続される。Ａグループ１は少なくとも１つのアクチュエータを含み、各アクチュエータはゲートウェイ１およびゲートウェイ２に別々に接続される。

図８の実施形態は、単に本発明のこの実施形態における解決策を説明するために使用されることが留意されるべきである。本発明において、グループ化される必要がある車両エリア、グループの数量、各グループ内の通信エンドポイント、接続されるゲートウェイの位置、および冗長接続として相互に使用されるゲートウェイの数量は、限定されない。

本発明のこの実施形態の実装の間、センサ／アクチュエータは、２つ以上のリンクを使用することによって、異なるゲートウェイに接続される。エリアのゲートウェイ全体が欠陥があるもしくは無効であるとき、またはエリアのゲートウェイに接続されたセンサ／アクチュエータのうちの１つのリンクが異常であるとき、冗長接続として使用される別のリンクは、別のゲートウェイを使用することによって、正常な通信を依然として実施することができる。これは、車両運転の安全性、信頼性、および堅牢性をさらに改善する。

上記に示された車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され／変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、グループ内の通信エンドポイントに対して、通信エンドポイントは、２つ以上の物理的接続またはバスを使用することによって、コントローラおよび少なくとも１つのゲートウェイに接続され得る。このようにして、通信エンドポイントとコントローラとの間の接続が異常であるとき、通信エンドポイントは、ゲートウェイを使用することによって、ゲートウェイと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。通信エンドポイントとゲートウェイとの間の接続が異常であるとき、通信エンドポイントは、ゲートウェイを使用することによって、コントローラと通信エンドポイントとの間の通信を実施し得る。

図３に示される車両内通信システムに基づいて、ゲートウェイの間の冗長接続はさらに強化され得る。図９は本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図３に示される車両内通信システムとの主な違いは、車両内通信システム内の複数のゲートウェイにおいて、各ゲートウェイは、メッシュ通信ネットワーク（略してメッシュネットワーク）が形成されるように、すべての別のゲートウェイに通信可能に接続されることにある。図１０に示されるように、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４に対して、ゲートウェイのうちの２つずつが接続されてメッシュネットワークを形成する。リングネットワークにおける冗長接続と比べて、メッシュネットワークではより多くの冗長接続が追加される。

正常なケースにおいて、ゲートウェイの間の接続（リングネットワーク）は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。ゲートウェイの間の通信データは、収束する方式でゲートウェイにアクセスするセンサまたはアクチュエータによって送られてよく、またはゲートウェイによって生成されるサービスデータもしくは制御データであってよく、またはエンドツーエンド通信のものであり、二次的通信リンクによって転送される任意の通信データでよい。

ゲートウェイの間の通信接続は有線接続でよい。たとえば、図９において、リンク５、リンク６、リンク７、リンク８、リンク９、およびリンク１０は、それぞれゲートウェイの間の有線接続を表す。

図９に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され／変形されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、例外が生じたとき、通信データの一部が送信される。別の例の場合、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関連する改良／変形の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。

本発明においてもたらされる車両内通信ネットワークアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性をもたらすことが可能であることが理解されることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な／最短の通信リンクを選択することができ、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、スターネットワークおよびメッシュネットワークを通して共同して、冗長送信が実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。

上記の実施形態に示される車両内通信ネットワークは、主に４つのゲートウェイが含まれる例を使用することによって説明される。実際の応用例では、車両内通信ネットワークはさらに、より多いまたはより少ないゲートウェイを含み得る。図１１は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図３に示される車両内通信システムとの主な違いは、図１１に示される車両内通信ネットワークは、３つのゲートウェイ（ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、およびゲートウェイ３）と、少なくとも１つの制御デバイス（図１１では、例として１つの制御デバイスが使用される）とを含むことにある。同様に、各ゲートウェイデバイスは、１つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続されてよく、制御デバイスは、１つまたは複数の通信エンドポイントに通信可能に接続され得る。図１１は単に、ゲートウェイ１に接続された複数のセンサおよびアクチュエータの例を示すことが留意されるべきである。各ゲートウェイおよび各コントローラに接続されるセンサ／アクチュエータの数量、タイプ、および配置位置は、本発明において限定されない。

同様に、各ゲートウェイはコントローラに通信可能に接続され、および各ゲートウェイはコントローラに接続されて、スターネットワークを形成する。正常なケースにおいて、スターネットワークでの接続は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。各ゲートウェイはまた、２つの隣接するゲートウェイに接続されて、リングネットワークを形成する（これは、簡略化されたメッシュネットワークと考えられてもよい）。正常なケースにおいて、リングネットワーク内の接続は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。

図１１に示される車両内通信ネットワークの関連する機能は、図３に示される車両内通信システムの関連する説明を参照して実施され得ることが留意されるべきである。詳細はここでは再び述べられない。

図１１に示される車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークは、さらに改良され／変形されてもよいことがさらに留意されるべきである。たとえば、例外が生じたとき、通信データの一部は送信される。別の例の場合、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関連する改良／変形の上記の説明を参照されたい。詳細はここでは再び述べられない。

本発明のこの実施形態において車両内通信ネットワークは、より多くのゲートウェイをさらに含み得ることがさらに留意されるべきである。特定の実装解決策は、図３に示される車両内通信ネットワークのもの、および図１１に示される車両内通信ネットワークのものと同様でよい。本明細書の簡潔性のために、詳細はここでは述べられない。

本発明は、３つのゲートウェイを含んだ車両内通信ネットワークアーキテクチャをもたらし、その結果、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性がもたらされることができ、およびゲートウェイの数量を低減することによってコストがさらに低減されることが可能であることを知ることができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワーク内のデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実施するためのネットワークトポロジに基づいて、最適な／最短の通信リンクを選択することがあり、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイの間の低レイテンシ送信のための通信要件が保証され得る。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常なとき、ネットワーク送信能力は依然としてもたらされることができ、冗長送信は、スターネットワークおよびリングネットワークを通して共同して実施される。これは通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を改善し、および車、特に自己運転車の安全性を改善する。

上記で説明された実施形態は、コントローラとゲートウェイとが独立して配置される例を使用することによって主に説明された。本発明のこの実施形態では、コントローラと、複数のゲートウェイのうちの１つとは、同じ物理エンティティとしてさらに結合され得る、または同じ物理位置に配置され得る。このようにして、コントローラは、内部ラインを通してゲートウェイに通信可能に接続され、コントローラは、外部ラインを通して別のゲートウェイに通信可能に接続される。図１２は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図３に示されている車両内通信システムとの主な違いは、コントローラとゲートウェイ１とが、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置されることにある。このケースにおいて、ライン４はライン８に統合され、ライン２はライン５に統合され、ライン１は内部接続に変更される。特定の実施形態において、コントローラとゲートウェイ１が結合された物理エンティティは、多重化インターフェースを外部に提供し得る。多重化インターフェースを通して、物理エンティティは、ライン８を使用することによってゲートウェイ４に接続され、ライン３を使用することによってゲートウェイ３に接続され、ライン５を使用することによってゲートウェイ２に接続され得る。

図１２の実施形態において、各ゲートウェイはまた、（スターネットワークと見なされ得る）コントローラに通信可能に接続されることが理解され得る。正常なケースにおいて、スターネットワークにおける接続は、ゲートウェイとコントローラとの間のデータ通信のために主に使用される。各ゲートウェイはまた、（リングネットワークと見なされ得る）２つの隣接したゲートウェイに接続される。正常なケースにおいて、リングネットワークにおける接続は、異なるゲートウェイの間のデータ通信のために主に使用される。

図１２の実施形態に示されている車両内通信システムの実装解決策は、図３に示されている車両内通信ネットワークに関して実装され得ることに留意されるべきである。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で再び説明されない。

図１１に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善／変形され得ることにさらに留意されるべきである。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。別の例では、メッシュネットワークがゲートウェイの間に形成される（たとえば、ゲートウェイ２とゲートウェイ４との間の接続が追加され、特定の実装解決策については、図９における実施形態の説明を参照されたい）。特定の実装については、関係する改善／変形の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。

図１２の実施形態は、本出願の解決策について説明するために使用されるにすぎず、それに限定されないことにさらに留意されるべきである。コントローラに結合されるゲートウェイ、またはコントローラと同じ物理位置に配置されるゲートウェイは、ゲートウェイ１に限定されず、別のゲートウェイであってよい。本発明の実施形態における車両内通信ネットワークは、より多いまたはより少ないゲートウェイをさらに含んでよい。たとえば、車両内通信ネットワークは、図１１に示されている車両内通信ネットワークに関して実装され得る。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で説明されない。

本発明では、ゲートウェイとコントローラとは、結合される、または同じ物理位置に配置されることを理解することができる。これは、いくつかの物理ケーブルの長さを削減し、いくつかのケーブルが回路基板の内部ケーブルに変換されることさえあり得、それは、技術的難題およびコストの削減に役立つ。この設計に基づく車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、ネットワーク送信能力が依然として提供されることが可能であり、スターネットワークとリングネットワークとを通して冗長送信が共同して実装される。これは、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。

図１２に示されている車両内通信システムに基づいて、コントローラの冗長性バックアップがさらに強化され得る。図１３は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図１２に示されている車両内通信システムとの主な違いは、複数のコントローラがあり、各コントローラと、複数のゲートウェイにおける異なるゲートウェイデバイスとが、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置されることにある。各コントローラは、内部ラインを通してコントローラに結合されたゲートウェイに通信可能に接続され、各コントローラは、外部ラインを通して別のゲートウェイに通信可能に接続される。図１３に示されているように、解決策について説明するための例として、２つのコントローラが主に使用される。２つのコントローラは、たとえば、一次的コントローラおよび二次的コントローラに分類され得る。一次的コントローラとゲートウェイ１とは、同じ物理エンティティに結合される、または同じ物理位置に配置される。二次的コントローラとゲートウェイ２とは、同じ物理エンティティとして結合される、または同じ物理位置に配置される。一次的／二次的コントローラは、同じ能力のバックアップであってよく、または二次的コントローラの能力は、一次的コントローラのそれよりも弱くてよく、それにより、コストがさらに削減される。

この設計に基づく車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することが可能であることを理解することができる。通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるときのネットワーク送信能力を提供することに加えて、車両内通信ネットワークはまた、一次的コントローラが異常（故障、不良、または能力劣化）であるとき、二次的コントローラが一次的コントローラに置き換わって、制御機能（たとえば、減速警報および路肩停車、または運転安全性に関係する機能などの重要な機能）の一部またはすべてを完了することを保証することができる。これは、通信機能セキュリティをさらに保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。

上記で説明された実施形態は、コントローラの機能が集中化される例（たとえば、コントローラが独立して配置される、またはコントローラとゲートウェイとが結合されて物理エンティティが形成される）を使用することによって主に説明された。実際には、本発明の実施形態はそれに限定されない。本発明の可能な実装において、コントローラの機能は、機能が比較的独立しているＮ個のタイプの機能エンティティに分割されてよく、ここで、Ｎ≧２である。このようにして、Ｎ個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するために共同して使用され、制御デバイスの機能は、複数の通信エンドポイントにおける１つまたは複数の通信エンドポイントを制御する機能を表し得る。Ｎ個のタイプの機能エンティティは、複数のゲートウェイにおける少なくとも２つのゲートウェイ上に分散方式で配置され、Ｎ個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも１つは、少なくとも２つのゲートウェイのうちの各ゲートウェイ上に配置され、少なくとも２つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、Ｎ個のタイプの機能エンティティをカバーする。機能エンティティがソフトウェア形式（たとえば、機能モジュール）であるとき、たとえば、このソフトウェアコードは、ゲートウェイのチップの中に構成されてよい。機能エンティティがハードウェア形式であるとき、たとえば、このハードウェアエンティティは、ゲートウェイのチップ／回路に結合されてよい。

同様に、システムにおける１つまたは複数のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された通信リンクを使用することによって通信データをルーティングし、通信リンクが異常であることを検出する場合、通信リンクを変更して通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成されてよい。エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイにおける少なくとも２つのゲートウェイの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも３つのゲートウェイの任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイにおける任意のゲートウェイと少なくとも３つのゲートウェイの任意の機能エンティティとの間の通信。

たとえば、図１４は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。４つのゲートウェイを含むアーキテクチャが例として使用される。実装において、たとえば、コントローラは、融合、決定、制御、記憶という、４つの機能モジュールに分割されてよい。これら４つのエンティティのうちのいずれか２つが、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４と同じ物理位置に別々に配置される、または別々に物理エンティティとしてゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４と結合される。特に、たとえば、融合モジュールおよび決定モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ１に結合される。記憶モジュールおよび制御モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ２に結合される。融合モジュールおよび決定モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ３に結合される。記憶モジュールおよび制御モジュールは、同じ物理位置に配置される、または同じ物理エンティティとしてゲートウェイ４に結合される。

このようにして、ゲートウェイ１およびゲートウェイ４、ゲートウェイ２およびゲートウェイ３、ゲートウェイ１およびゲートウェイ２、ならびにゲートウェイ４およびゲートウェイ３は、コントローラ冗長性の４つのグループを形成する。言い換えれば、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ１およびゲートウェイ４を使用することによって実装されることが可能であり、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ２およびゲートウェイ３を使用することによって実装されてよく、コントローラのすべての機能は、ゲートウェイ２およびゲートウェイ１を使用することによって実装されてよく、またはコントローラのすべての機能は、ゲートウェイ４およびゲートウェイ３を使用することによって実装されてよい。言い換えれば、ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、ゲートウェイ３、およびゲートウェイ４のいずれか１つが異常であるか、異なる機能をもつ２つのゲートウェイが異常であるか、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの論理機能は依然として完全であり、車両は制御されることが可能であり。これは、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を大幅に向上させる。

別の例では、図１５は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。４つのゲートウェイを含むアーキテクチャが例として使用される。実装において、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、３つの機能モジュールに分割されてよい。インテリジェント運転は、マルチリンク画像融合、ターゲット識別および抽出、運転プランニング、ならびに意思決定など、車両自己運転に関係するデータを処理することを主に担う。インテリジェントコックピットは、車両におけるオーディオビジュアルエンターテインメントを主に担う。車両制御は、車両本体の全体的な制御、たとえば、四輪平衡、エンジン回転速度制御を主に担う。上記の機能モジュールのうちの１つまたは２つが各ゲートウェイ上に配置され、その結果、各モジュールが、少なくとも２つのゲートウェイ上に配置されて、機能的冗長性が提供されることが保証される。たとえば、インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ１上に配置され、インテリジェントコックピットおよび車両制御機能は、ゲートウェイ２上に配置され、インテリジェント運転機能およびインテリジェントコックピット機能は、ゲートウェイ３上に配置され、車両制御機能は、ゲートウェイ４上に配置される。このようにして、いずれかのゲートウェイが不良である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの論理機能は依然として完全であり、車両は制御されることが可能である。これは、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を大幅に向上させる。

別の例では、図１６は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図１５に示されている実施形態との違いは、図１６に示されている車両内通信システムでは、冗長性バックアップが、コントローラを分割することによって取得されたＮ個の機能エンティティのうちのいくつかのためにのみ実施されることにある。図１６に示されているように、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、３つの機能モジュールに分割されてよい。インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ１上に配置され、インテリジェントコックピットおよび車両制御機能は、ゲートウェイ２上に配置され、インテリジェント運転機能は、ゲートウェイ３上に配置され、車両制御機能は、ゲートウェイ４上に配置される。言い換えれば、冗長性バックアップは、インテリジェント運転および車両制御のためには実施されるが、冗長性バックアップは、インテリジェントコックピットのためには実施されない。このようにして、インテリジェント運転とともに配置されたいずれかのゲートウェイが不良である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラのインテリジェント運転論理機能は、依然として完全である。あるいは、車両制御とともに配置されたいずれかのゲートウェイが異常である、または関係するラインが異常であるとき、コントローラの車両制御論理機能は依然として完全であり、その結果、車両制御は実装されることが可能であり、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性は大幅に改善される。加えて、冗長性バックアップは、あまり重要でない機能モジュールのためには実施されない。これは、システムリソースオーバーヘッドの削減に役立つ。

図１４から図１６の実施形態は、本出願の解決策について説明するために使用されるにすぎず、分割を通して取得される機能エンティティの量、分割基準、各機能エンティティとともに配置される特定のゲートウェイ、および各ゲートウェイ上に配置される機能エンティティの量を限定することに意図されていないことに留意されるべきである。

図１４から図１６に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善／変更され得ることにさらに留意されるべきである。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関係する改善／変更の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。

この設計に基づいた車両内通信ネットワークにおいて、ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、一緒に結合される、または同じ物理ロケーションに配置されることを知ることができる。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。車両内通信ネットワークはまた、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性を提供することができる。ネットワーク送信能力を提供することに加えて、通信エンドポイント、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、車両内通信ネットワークは、ゲートウェイが異常であるときにコントローラの論理機能が適切に起動することを保証することができ、その結果、通信機能セキュリティがさらに保証され、車、特に自己運転車の安全性がさらに向上される。

図１４から図１６において上記の実施形態に示されている車両内通信ネットワークの技術的解決策は、４つのゲートウェイが含まれる例を使用することによって主に説明された。実際の適用例では、車両内通信ネットワークは、より多いまたはより少ないゲートウェイをさらに含んでよい。図１７は、本発明の実施形態による別の車両内通信システムの概略構造図である。図１５の実施形態に示されている車両内通信システムとの主な違いは、図１７に示されている車両内通信ネットワークが、３つのゲートウェイ（ゲートウェイ１、ゲートウェイ２、およびゲートウェイ３）を含むことにある。同様に、たとえば、コントローラは、インテリジェント運転、インテリジェントコックピット、および車両制御という、３つの機能モジュールに分割されてよい。上記の機能モジュールのうちの１つまたは２つが各ゲートウェイ上に配置され、それにより、各モジュールが、少なくとも２つのゲートウェイ上に配置されて、機能的冗長性が提供されることが保証される。たとえば、インテリジェント運転機能およびインテリジェントコックピット機能は、ゲートウェイ１上に配置され、インテリジェントコックピット機能および車両制御機能は、ゲートウェイ２上に配置され、インテリジェント運転機能および車両制御機能は、ゲートウェイ３上に配置される。

図１７に示されている車両内通信ネットワークの関係する機能は、図１４から図１６に示されている車両内通信システムの関係する説明に関して実装され得ることに留意されるべきである。詳細について本明細書で再び説明されない。図１７に示されている車両内通信ネットワークに基づいて、車両内通信ネットワークはまた、さらに改善／変形され得る。たとえば、例外が発生するとき、通信データの一部が送信される。別の例では、通信エンドポイントの冗長接続が追加される。特定の実装については、関係する改善／変更の上記の説明を参照されたい。詳細について本明細書で再び説明されない。

本発明の実施形態における車両内通信ネットワークは、より多いゲートウェイをさらに含んでよいことにさらに留意されるべきである。本明細書の簡潔性のために、詳細についてこの明細書で説明されない。

本発明は、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から冗長性が提供されることが可能であり、ゲートウェイの量を削減することによってコストがさらに削減されることが可能であるように、３つのゲートウェイを含む車両内通信ネットワークアーキテクチャを提供することを知ることができる。ゲートウェイと、コントローラのいくつかの機能モジュールとは、互いに結合される、または同じ物理ロケーションに配置される。これは、ゲートウェイ間での違いを削減し、コントローラの再使用度合いを増加させ、車両通信のセキュリティ、堅牢性、安定性、および信頼性を向上させることに役立つ。

上記の説明に基づいて、以下で、本発明の実施形態による車両内通信方法についてさらに説明する。図１８は、本発明の実施形態による車両内通信方法の概略流れ図である。方法は、第１のデバイスによって実施され、第１のデバイスは、車両内通信ネットワークにおける１つまたは複数のゲートウェイであり得る、またはコントローラであり得る。車両内通信ネットワークは、上記の実施形態のいずれか１つにおいて説明された車両内通信ネットワークであってよく、方法は、限定はされないが、以下のステップを含む。

ステップＳ１０１：第１のデバイスが、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信する。

いくつかの実施形態において、車両内通信ネットワークが、図３から図１３の上記の実施形態のいずれか１つにおいて説明された車両内通信ネットワークである（言い換えれば、コントローラの機能が互いに統合される）とき、第１のデバイスは、複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスである。エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと制御デバイスとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信。

いくつかの他の実施形態において、車両内通信ネットワークが、図１４から図１７の上記の実施形態のいずれか１つにおいて説明された車両内通信ネットワークである（言い換えれば、コントローラの機能が、異なるゲートウェイに分散される）とき、エンドツーエンド通信は、以下のうちの少なくとも１つを含む。複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと少なくとも３つのゲートウェイデバイスにおける任意の機能エンティティとの間の通信、および複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと少なくとも３つのゲートウェイデバイスにおける任意の機能エンティティとの間の通信。

ステップＳ１０２：第１のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクが異常であるかどうかを検出する。

ローカルルーティングポリシーは、本発明の実施形態において提供される車両内通信ネットワークのネットワークトポロジによって判定される。ローカルルーティングポリシーは、複数の通信リンクの送信ポリシーを含んでよく、たとえば、ルーティング転送テーブル（またはルーティングテーブルと呼ばれる）であってよい。異なるいくつかの通信データについて、各タイプの通信データに対応する複数の通信リンクが判定され、優先度、たとえば、第１の通信リンク、第２の通信リンク、および第３の通信リンクに基づいてソートされる。各通信リンクは、通信データを首尾よくルーティングすることができる。

ネットワークトポロジは、ルーティングテーブルを判定する主要因である。図３に示されている車両内通信システムにおけるゲートウェイ１が例として使用される。データがゲートウェイ４に送信される必要がある場合、少なくとも以下の３つの通信リンクがあり得る。（１）ゲートウェイ１－ゲートウェイ４、言い換えれば、通信データが、ゲートウェイ１とゲートウェイ４との間の直接接続されたリンクを使用することによって送信される、（２）ゲートウェイ１－コントローラ－ゲートウェイ４、言い換えれば、通信データが、コントローラを使用することによって転送される、ならびに（３）ゲートウェイ１－ゲートウェイ２－ゲートウェイ３－ゲートウェイ４、言い換えれば、通信データが、ゲートウェイ２およびゲートウェイ３を使用することによって中継される。

リンクのいくつかのホップおよびレイテンシが考慮されるとき、「ゲートウェイ１－ゲートウェイ４」が、最適な通信リンクとして設定され得る。したがって、ゲートウェイ４へのルートをもつルーティングテーブルが、ゲートウェイ１において形成されてよく、ここで、通信リンク（１）が第１の選定であり、通信リンク（２）が第２の選定であり、通信リンク（３）が第３の選定である。もちろん、各リンクの負荷および残りの帯域幅などの他の要因も、ルーティングテーブルにおけるリンクの優先度を判定するために考慮されてよい。ネットワークトポロジに加えて、サービス優先度およびターゲットゲートウェイも、ルーティングテーブルにおけるリンクの選択に影響を及ぼす。たとえば、コントローラによって処理される必要がないいくつかの非緊急サービスでは、通信リンク（１）が不良であるとき、通信リンク（３）が、送信のためのより良い選定であり得る。通信リンク（２）はより短いレイテンシを有するが、通信リンク（２）は、コントローラに送信される緊急サービスの帯域幅を占有し、コントローラの負荷を増加させる。結果的に、オーバーロードが引き起こされることがあり、自己運転など、いくつかの高度な機能が影響を受け得る。

特定の実装において、ローカルルーティングポリシーは、履歴ルーティングエクスペリエンスに基づいて蓄積記憶を実施することによって第１のデバイスによって取得され得る、または第１のデバイスにおいて事前構成され得る。言い換えれば、ゲートウェイとコントローラとの間の通信データのルーティングテーブル、通信リンク優先度などは、標準プロトコルに従ってデバイスによって自動的に生成され得る、または事前構成を通して取得され得る。

同じルーティングリンクについて、サービス送信は、ローカルルーティングポリシーに従って調整されてもよい。たとえば、ゲートウェイ１によってコントローラに送信される通信データは、カメラからの生画像データ生データおよびオブジェクトデータオブジェクトを含む。ゲートウェイ１が、ゲートウェイ１とコントローラとの間のリンクが輻輳しているまたは部分的に不良であることを検出するとき、ゲートウェイ１は、ローカルルーティングポリシーに従ってオブジェクトをコントローラに直接送信し、ゲートウェイ２もしくはゲートウェイ４を使用することによって生データをコントローラに転送する、または生データを直接廃棄することができる。

データ送信の冗長性を増加させるために、ローカルルーティングポリシーは、マルチリンクコンカレンシーとして構成されることが可能である。たとえば、ゲートウェイ１は、同じオブジェクトの２つのコピーをコントローラに送り、１つのコピーは、直接接続されたリンクを使用することによって送信され、他方のコピーは、ゲートウェイ２を使用することによって転送される。このようにして、コントローラは、オブジェクトの２つのコピーの受信が失敗しない限り、オブジェクトを受信することができる。生データについては、ただ１つのコピーは構成され、たとえば、生データは、コントローラに直接接続されたリンクを使用することによって送られる。もちろん、１つのコピーが送られるとき、マルチホップ経路を使用することによってデータ分割が実施されてもよい。たとえば、生データは、２つの部分に分割され、１つの部分は、コントローラに直接接続されたリンクを使用することによって送られ、他方の部分は、ゲートウェイ４を使用することによって転送される。

ローカルルーティングポリシーは、ゲートウェイおよびコントローラ上に事前構成されてよい。上記の静的構成に加えて、ローカルルーティングポリシーは、動的であるように構成されることも可能である。たとえば、特定の条件が満たされるとき、特定のローカルルーティングポリシーがトリガされることが可能である。たとえば、ゲートウェイ１において、生データに対してトラフィック分散送信を実施するための条件が、以下のように設定される。ゲートウェイ１とコントローラとの間の直接接続されたリンクが帯域幅の７５％を占有するとき、生データの一部が、ゲートウェイ４を使用することによって転送される。

さまざまな適用シナリオにおいて、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内ネットワーク通信の中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。例外が発生するとき、第１のデバイスは、たとえば、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、またはコンポーネント故障について、検出方法に従って第１の通信リンクの例外を検出し得る。

第１の通信リンクは、車両内通信ネットワークのネットワークトポロジおよび通信データのルートターゲットに基づいて、第１のデバイスによって判定される。第１の通信リンクは、車両内通信ネットワークにおいて最短の／最適な距離または最短のレイテンシをもつ通信リンクであり得る。第１のデバイスは、通信データのアドレス情報をパースすることによってルートターゲットを判定し得る。ルートターゲットは、たとえば、コントローラ、１つもしくは複数の他のゲートウェイ、または１つもしくは複数の通信エンドポイントであり得る。

ステップＳ１０３：第１の通信リンクが正常であることを検出するとき、第１のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって第１の通信データをルーティングする。

ステップＳ１０４：第１の通信リンクが異常であることを検出するとき、第１のデバイスが、ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって第１の通信データの一部またはすべてをルーティングする。

第２の通信リンクは、車両内通信ネットワークのネットワークトポロジおよび通信データのルートターゲットに基づいて、第１のデバイスによって判定される。第２の通信リンクは、第１の通信リンクとは異なる。本発明のこの実施形態において、上記の車両内通信ネットワーク、通信エンドポイント冗長性、およびコントローラ冗長性において説明された通信ライン冗長性（リングネットワークとスターネットワークとを組み合わせることによって生成される冗長接続、およびメッシュネットワークとスターネットワークとを組み合わせることによって生成される冗長接続など）に基づいて、第１のデバイスは、第１の通信リンクに加えて、最短の／最適な距離または最短のレイテンシをもつ第２の通信リンクを判定し得る。さらに、第１の通信データの一部（たとえば、高重要度、および／または高優先度、および／または少ない量のデータをもつ情報）またはすべては、第２の通信リンクを使用することによってルーティングされる。具体的な実装処理については、上記の関係する実施形態における説明を参照されたい。本明細書の簡潔性のために、詳細について本明細書で再び説明されない。

方法が実装されるとき、正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能であることを知ることができる。コントローラ、ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、通信対話は、異なる通信リンクを使用することによって依然として実装されることが可能である。これは、ネットワーク送信能力を維持し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性を向上させ、車、特に自己運転車の安全性を向上させる。

本発明の実施形態における方法については、上記で詳細に説明され、本発明の実施形態における装置について、以下に提供される。

図１９を参照すると、本発明の実施形態がデバイス１１００を提供する。デバイスは、プロセッサ１１０１、メモリ１１０２、送信機１１０３、および受信機１１０４を含む。プロセッサ１１０１、メモリ１１０２、送信機１１０３、および受信機１１０４は、互いに接続される（たとえば、バスを使用することによって互いに接続され、またはプロセッサ１１０１、メモリ１１０２、送信機１１０３、および受信機１１０４の一部またはすべてが、互いに結合され得る）。

メモリ１１０２は、限定はされないが、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＥＰＲＯＭ）、またはコンパクトディスク読取り専用メモリ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭ）を含む。メモリ１１０２は、関係する命令および関係するデータ（たとえば、通信データ）を記憶するように構成される。

送信機１１０３は、データを送信するように構成され、受信機１１０４は、データを受信するように構成される。

プロセッサ１１０１は、１つまたは複数の中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）であり得る。プロセッサ１１０１が１つのＣＰＵであるとき、ＣＰＵは、シングルコアＣＰＵまたはマルチコアＣＰＵであり得る。

プロセッサ１１０１は、メモリ１１０２に記憶されたプログラムコードを読み取って、図１７の実施形態における第１のデバイスの機能を実装するように構成される。第１のデバイスは、たとえば、ゲートウェイまたはコントローラであり得る。

特に、デバイス１１００がゲートウェイであるとき、メモリ１１０２に記憶されたプログラムコードは、図３から図１７のいずれかの実施形態における車両内通信ネットワークにおける任意のゲートウェイの機能を実装するために特に使用され、この任意のゲートウェイは、独立したゲートウェイであり得るか、またはコントローラのいくつかの機能（たとえば、図１４から図１７の実施形態におけるコントローラの機能）を統合するゲートウェイ、またはコントローラのすべての機能（たとえば、図１２および図１３の実施形態におけるコントローラの機能）であり得る。

特に、デバイス１１００がコントローラであるとき、メモリ１１０２に記憶されたプログラムコードは、図３から図１１の実施形態のいずれか１つにおける車両内通信ネットワークにおけるコントローラの機能を実装するために特に使用される。

図１９は、本発明のこの実施形態の実装にすぎないことに留意されるべきである。実際の適用例では、端末１１００は、より多いまたはより少ないコンポーネントをさらに含み得る。これは本明細書では限定されない。

上記の実施形態のすべてまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使用されるとき、実施形態は、完全にまたは部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実装され得る。コンピュータプログラム製品は１つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されるとき、手順または機能のすべてまたはが、本発明の実施形態に従って生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。たとえば、コンピュータ命令は、有線（たとえば、同軸ケーブル、光ファイバー、もしくはデジタル加入者回線）または無線（たとえば、赤外線、マイクロ波などの）の方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または１つもしくは複数の使用可能な媒体を統合しているデータ記憶デバイス、サーバもしくはデータセンターであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（たとえば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ）、半導体媒体（たとえば、ソリッドステートドライブ）などであり得る。

上記の実施形態において、各実施形態の説明は、それぞれの焦点を有する。実施形態において詳細に説明されない部分については、他の実施形態における関係する説明を参照されたい。

本発明の第１の態様の実施形態において、各ゲートウェイデバイスは、制御デバイスに接続されてスターネットワークを形成する。したがって、複数のゲートウェイデバイスがメッシュネットワークをさらに形成するとき、スターネットワークとメッシュネットワークとが共同して、冗長送信を実装する。上述したリングネットワークと比較されると、メッシュネットワークは、ゲートウェイ間の冗長接続をさらに強化することができる。したがって、スターネットワークおよびメッシュネットワークに基づいて形成されたネットワークトポロジアーキテクチャは、アーキテクチャおよびシステム設計の観点から、より／より複合的な冗長性を提供することができる。正常なケースにおいて、車両内通信ネットワークにおけるデバイス（たとえば、ゲートウェイまたはコントローラ）は、通信を実装するために、ネットワークトポロジに基づいて最適な／最短の通信リンクを選択してよく、その結果、ゲートウェイとコントローラとの間、およびゲートウェイ間で、低レイテンシ送信のための通信要件が保証されることが可能である。ゲートウェイ、インターフェース、またはリンクが異常であるとき、スターネットワークおよびメッシュネットワークによって実装された冗長性送信が使用されて、ネットワーク送信能力を保証し、通信機能セキュリティを保証し、車両内通信ネットワークの堅牢性、安定性、および信頼性をさらに向上させ、車、特に自己運転車の安全性をさらに向上させる。

第２の態様によれば、可能な実施形態において、各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも１つを含む。

さらに、上述のように、ゲートウェイのいくつかの機能が故障したとき、ゲートウェイのスイッチング能力は低下し得、またはラインポートのトラフィック能力は減少し得る。このケースにおいて、ゲートウェイは、通信リンクを変更する、または高い優先性もしくは高い重要性を有するデータを送信する、またはデータ分割の方式でデータを送信し得る。

さまざまな適用シナリオにおいて、コントローラのチップ、ケーブル、インターフェース、およびコネクタなどの電子コンポーネントが行き当たりばったり故障することがあり、またはさまざまな電子コンポーネントが衝撃中、緩み、切断され、もしくは損傷されることがあり、または一部の電子コンポーネントが車の衝突の後で、不良である、もしくは損傷されることがある。これらの可能性は、車両内通信ネットワークの中断、または一部の車両機能への損傷をもたらすことがある。例外が発生するとき、第１のデバイスは、たとえば、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、またはコンポーネント故障について、検出方法に従って第１の通信リンクの例外を検出し得る。

上記の実施形態のすべてまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せによって実装され得る。実施形態を実装するためにソフトウェアが使用されるとき、実施形態は、完全にまたは部分的にコンピュータプログラム製品の形式で実装され得る。コンピュータプログラム製品は１つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされ、実行されるとき、手順または機能のすべてまたは一部が、本発明の実施形態に従って生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。たとえば、コンピュータ命令は、有線（たとえば、同軸ケーブル、光ファイバー、もしくはデジタル加入者回線）または無線（たとえば、赤外線、マイクロ波などの）の方式でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンターに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または１つもしくは複数の使用可能な媒体を統合しているデータ記憶デバイス、サーバもしくはデータセンターであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（たとえば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ）、半導体媒体（たとえば、ソリッドステートドライブ）などであり得る。

Claims (25)

1. 少なくとも１つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備える車両内通信システムであって、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、前記複数のゲートウェイデバイスは、第１のゲートウェイデバイスを含み、
   前記制御デバイスは、前記複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御するように構成され、
   前記第１のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データをルーティングするように、および前記第１の通信リンクが異常であるとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成され、
   前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記制御デバイスとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと制御デバイスとの間の通信のうちの少なくとも１つを含む、システム。
2. 各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成する、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する、請求項１または２に記載のシステム。
5. 前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、前記第１のゲートウェイデバイスの前記ローカルルーティングポリシーが判定される、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記第１の通信リンクが異常であることは、特に、
   前記第１の通信リンクが故障すること、
   前記第１の通信リンクが輻輳すること、および
   前記第１の通信リンクの一部の機能が故障すること
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、
   前記少なくとも２つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または前記少なくとも２つの通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記少なくとも２つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントは、少なくとも１つの制御デバイスに通信可能に接続される、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記少なくとも２つの通信エンドポイントは、車両の同じエリアに設置され、前記同じエリアは、前記車両の左前部エリア、前記車両の右前部エリア、前記車両の左後部エリア、前記車両の右後部エリア、前記車両の前部エリア、前記車両の中央エリア、前記車両の後部エリア、前記車両の左エリア、および車両の右エリアのうちの１つである、請求項７に記載のシステム。
9. 前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または
   前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも１つの制御デバイスにも通信可能に接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記第１のゲートウェイデバイスは、
    前記エンドツーエンド通信の第２の通信データを受信するとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第３の通信リンクを使用することによって前記第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするように、および前記ローカルルーティングポリシーによって示された第４の通信リンクを使用することによって前記第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするようにさらに構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記制御デバイスと、前記複数のゲートウェイデバイスにおける１つのゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合され、または同じ物理位置に配置され、前記制御デバイスは、内部ラインを通して前記ゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 複数の制御デバイスが存在し、各制御デバイスと、前記複数のゲートウェイデバイスにおける異なるゲートウェイデバイスとは、同じ物理エンティティとして結合され、または同じ物理位置に配置され、各制御デバイスは、内部ラインを通して、前記制御デバイスに結合された前記ゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各制御デバイスは、外部ラインを通して別のゲートウェイデバイスに通信可能に接続される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記車両内通信システムは、前記車両のシャシーに置かれる、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 複数のゲートウェイデバイスと複数の通信エンドポイントとを備える車両内通信システムであって、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントに通信可能に接続され、
    Ｎ個のタイプの機能エンティティが、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイス上に分散方式で配置され、前記Ｎ個のタイプの機能エンティティのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも２つのゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイス上に配置され、前記少なくとも２つのゲートウェイデバイス上に配置された機能エンティティのタイプの合計は、前記Ｎ個のタイプの機能エンティティをカバーし、Ｎ≧２であり、前記複数のゲートウェイデバイスは、第１のゲートウェイデバイスを含み、
    前記Ｎ個のタイプの機能エンティティは、制御デバイスの機能を実装するように共同して構成され、前記制御デバイスの前記機能は、前記複数の通信エンドポイントにおける各通信エンドポイントを制御する機能を表し、
    前記第１のゲートウェイデバイスは、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信するとき、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データをルーティングするように、および前記第１の通信リンクが異常であるとき、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データの一部またはすべてをルーティングするように構成され、
    前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記少なくとも２つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと前記少なくとも２つのゲートウェイデバイスの任意の機能エンティティとの間の通信のうちの少なくとも１つを含む、システム。
15. 各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成し、または
    各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成する、請求項１４または１５に記載のシステム。
17. 前記第１のゲートウェイデバイスの前記ローカルルーティングポリシーは、前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて判定される、請求項１４から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記第１の通信リンクが異常であることは、特に、
    前記第１の通信リンクが故障すること、
    前記第１の通信リンクが輻輳すること、および
    前記第１の通信リンクの一部の機能が故障すること
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４から１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントは、同じ機能または重複した機能を有し、前記少なくとも２つの通信エンドポイントは、異なるゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、または、前記少なくとも２つの通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、前記少なくとも２つの通信エンドポイントにおける別の通信エンドポイントは、少なくとも１つの制御デバイスに通信可能に接続され、または
    前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスに別々に通信可能に接続され、もしくは前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも１つの通信エンドポイントは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも１つのゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、少なくとも１つの制御デバイスにも通信可能に接続される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. 車両内通信システムに適用される車両内通信方法であって、前記車両内通信システムは、少なくとも１つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備え、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、前記方法は、
    第１のデバイスによって、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信するステップと、
    前記第１のデバイスによって、ローカルルーティングポリシーによって示された第１の通信リンクが異常であるかどうかを検出するステップと、
    前記第１の通信リンクが正常であることを検出するとき、前記第１のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された前記第１の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データをルーティングし、または
    前記第１の通信リンクが異常であることを検出するとき、前記第１のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第２の通信リンクを使用することによって前記第１の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと
    を含み、
    前記第１のデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または前記少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスであり、前記エンドツーエンド通信は、前記複数の通信エンドポイントにおける少なくとも２つの通信エンドポイントの間の通信、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つのゲートウェイデバイスの間の通信、前記複数の通信エンドポイントにおける任意の通信エンドポイントと前記制御デバイスとの間の通信、および前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイスと前記制御デバイスとの間の通信のうちの少なくとも１つを含む、方法。
21. 各通信エンドポイントは、センサ、およびアクチュエータの電気制御ユニットのうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記複数のゲートウェイデバイスにおける各ゲートウェイデバイスは、前記ゲートウェイデバイスに隣接したゲートウェイデバイスに直列に接続されて、リング通信ネットワークを形成し、または各ゲートウェイデバイスは、すべての他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続されて、メッシュ通信ネットワークを形成し、
    第１のデバイスによって、エンドツーエンド通信の第１の通信データを受信する前記ステップの前に、
    前記第１のデバイスによって、前記車両内通信システムのネットワークトポロジおよび前記エンドツーエンド通信のルートターゲットに基づいて、前記ローカルルーティングポリシーを判定するステップをさらに含む、請求項２０または２１に記載の方法。
23. 前記第１の通信リンクが異常であることは、特に、
    前記第１の通信リンクが故障すること、
    前記第１の通信リンクが輻輳すること、および
    前記第１の通信リンクの一部の機能が故障すること
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記第１のデバイスによって、前記エンドツーエンド通信の第２の通信データを受信するステップと、
    前記第１のデバイスによって、前記ローカルルーティングポリシーによって示された第３の通信リンクを使用することによって前記第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと、
    前記ローカルルーティングポリシーによって示された第４の通信リンクを使用することによって前記第２の通信データの一部またはすべてをルーティングするステップと
    をさらに含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 車両内通信システムにおける車両内通信デバイスであって、前記車両内通信システムは、少なくとも１つの制御デバイスと、複数のゲートウェイデバイスと、複数の通信エンドポイントとを備え、各ゲートウェイデバイスは、前記制御デバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける少なくとも２つの他のゲートウェイデバイスに通信可能に接続され、各ゲートウェイデバイスは、少なくとも１つの通信エンドポイントにさらに通信可能に接続され、
    前記デバイスは、特に第１のデバイスであり、前記第１のデバイスは、前記複数のゲートウェイデバイスにおける任意のゲートウェイデバイス、または前記少なくとも１つの制御デバイスにおける任意の制御デバイスであり、
    前記デバイスは、メモリと、通信インターフェースと、前記メモリおよび前記通信インターフェースに結合されたプロセッサとを備え、前記メモリは、命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、前記命令を実行するように構成され、前記通信インターフェースは、前記プロセッサの制御下で、前記車両内通信システムにおける別のデバイスと通信するように構成され、
    前記プロセッサは、特に、命前記令を実行するとき、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の方法におけるステップを実行するように構成される、車両内通信デバイス。

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