インテリジェント運転アプリケーションを促進する GPTP 時刻同期 (クロック
同期サーバー) テクノロジーに基づいて インテリジェント運転
アプリケーションを促進する GPTP 時刻同期 (クロック同期サーバー) テクノロジーに基づいて、通信用の FlexRay または MOST バス (このアーキテクチャが L4 搭載車両に採用されている場合) /L5 自動運転機能では、複数のカメラとライダー間の時刻同期が十分に正確でない可能性があり、画像データと点群データが一致しない場合、コックピット ドメイン コントローラーのディスプレイ上の運転戦略とスピーカーからのプロンプト音が発生します。同期が取れていない可能性や、センサーの収集と認識データが自動運転ドメインコントローラーに送信されるまでの遅延時間が要件を満たしていない場合、L4/L5 自動運転は間違いなく、運転機能を備えた車両のみです。デモカーのため、L4/L5自動運転機能を実際に実現することはできません。
したがって、L4/L5自動運転機能を実現するには、車載ネットワークの各ノードの正確な時刻同期が非常に重要であり、バックボーンネットワークである車載イーサネットによる通信は、時刻同期機能を備えており、要件。
現段階では、車両Ethernetによる時刻同期機能はgPTPプロトコルに基づいていますが、実際のアプリケーションでは異常事態などにより時刻同期情報が消失し、時刻同期が中断されてしまいます。時刻同期情報が失われた場合の迅速な同期は依然として課題であり、車載イーサネットの時刻同期機能が解決すべき重要な課題となっている。車載イーサネットの時刻同期技術の改善ルートを探るため、国内特許データベースから車載イーサネットの時刻同期技術の関連特許を検索し、同社はこれまでに多数の時刻同期関連特許を出願している。車載イーサネット。中国では、大学や研究機関の間で、TJ大学が車両イーサネットの時刻同期に関する特許を申請している。
この特許は、マスタークロックとスレーブクロックの時刻同期補正方法および装置に適用されており、gPTPプロトコルに基づく時刻同期情報を喪失後に迅速に同期する方法についての実現可能な解決策を提供するものであり、具体的なポイントは次のとおりです。
スレーブ クロックは、マスター クロックによって送信された同期時間メッセージを受信した後、マスター クロックとスレーブ クロック間のクロック オフセットを計算し、そのクロック オフセットを使用してスレーブ クロックのクロック オフセットを補正しますが、クロック周波数は補正しませんスレーブ クロックの、指定された場合、クロック オフセットとクロック周波数オフセットの補正は、時刻の後に同期して実行されます。
プリセットされた FM 時間を開始位置として、プリセット期間内のマスター クロックとスレーブ クロック間のクロック周波数オフセットを追跡し、マスター クロックとスレーブ クロック間のクロック周波数オフセットの傾向を追跡します
。例: Ts_2 から Ts_k までのテスト期間が経験され、テスト期間中にマスター/スレーブクロックが修正されると仮定して、ユーザーのニーズに応じて測定期間を設定します。具体的な計算式は次のとおりです。 (1)、Offset_i は i 番目の
時間、i は 2 番目の時間から計算されます;式 (2) の Offset_total は、Ts_2 から Ts_k までのプリセット期間内のすべてのマスター クロックとスレーブ クロックのクロック オフセットです。
したがって、式（１）〜式（４）に従って、クロック周波数の補正結果を算出してスレーブクロックのクロック周波数を補正することにより、マスタークロックとスレーブクロックとが正確なクロック同期を維持することができる。
技術特許によって提供される測定データによると、図 2 に示すように、HigPTP の時刻同期補正方法と従来技術の LinuxPTP の時計同期補正方法が比較されています。結果は、LinuxPTP 方法を使用して 10 分後に、 、クロック オフセットは初期の 31477ns から 95344ns に変更され、その差は 95344ns/10min、秒に換算すると 99.8nm/s になります。しかし、HigPTP 方式を使用すると、10 分後にはクロックオフセットが初期の 31044ns から 23243ns に変化し、LinuxPTP 方式と比較すると、その時間差は 7801ns/10min に短縮され、秒換算するとわずか 13nm/s になります。 . 時計同期の精度が約8倍に向上。したがって、HigPTP 時刻同期後は、マスタークロックとスレーブクロックの時刻同期精度が従来技術に比べて大幅に向上します。
図2 ある技術が提供するHigPTP方式と既存のLinuxPTP方式によるマスタークロックとスレーブクロックのキャリブレーション結果の比較
上記の紹介によると、国内外の多くの機関や企業が依然として車両イーサネットの正確な時刻同期技術の研究に注力していることがわかります。図 3 に示す集中型地域ゲートウェイ アーキテクチャは、車両イーサネットの時刻同期ソリューションを採用しています。 HigPTP スキームです。オートパイロット ドメイン コントローラーがマスター クロックとして使用されていることがわかります。マスター クロックに従って、HigPTP スキームは車両イーサネット カメラと車両イーサネット ライダーのクロックを同期するために使用されます。同時に、TSN ゲートウェイのクロックを同期します。TSN ゲートウェイは車両イーサネット バスを介してさまざまなドメイン コントローラーに接続されているため、TSN ゲートウェイがメイン クロックとして選択され、パワー ドメイン コントローラー、シャーシ ドメイン コントローラー、ボディ ドメイン コントローラー、コックピット ドメイン コントローラーのクロックが正確に制御されます。 HigPTP 経由で同期します。HigPTPのクロック同期方式により、バックボーンネットワークである車載イーサネットの各ノードの正確なクロック同期を完了することができます。
図3 車載イーサネットをバックボーンネットワークとした精密時計同期技術ソリューション
L4/L5を搭載した自動運転車がHigPTPソリューションを採用すると、正確な時刻同期機能により、車載イーサネットレーザーレーダーの時計が車両のイーサネットカメラと正確に同期できるため、点群データと画像データを同期して収集し、正確に照合できます。センサーが収集した感覚データが自動運転ドメインコントローラーに送信される遅延を制御し、コックピットコントローラーが鳴らすプロンプトサウンドと画面表示内容を常に同期させることができるため、L4/L5搭載車両は自動運転機能は真に意味のある車両になります。
車載イーサネットは、自動車のインテリジェントネットワーク接続、ADAS、スマートコックピット、自動運転などの機能にとって非常に重要であることがわかりますが、幸いなことに中国には既に多くの優れたハイテク企業が関連研究や量産に取り組んでいます。自動車の知能化がますます進む中、近い将来、車載イーサネットバスをバックボーンネットワークとするサポート製品が自動車の知能化の波に乗って確実に普及すると考えられます。