[發明專利]一種車載以太網的時間同步和調度方法

有效

• 申請號: 201711295498.9
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108173614B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 羅峰;徐金鵬;錢時菲;王博文;溫泉;傅卓
• 申請（專利權）人: 同濟大學;泛亞汽車技術中心有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/841;H04L12/851;H04L12/863
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：時間同步啟動優化：調用本地保存的鏈路延遲進行本地時鐘偏差校正，同時縮短節點同步報文周期，加速同步過程；

S2：靜態主時鐘選取：對所有節點進行消息同步，選取最高優先級時鐘作為主時鐘；

S3：同步冗余路徑選擇：采用同步消息中的時鐘修正消息段進行冗余路徑選擇，并對延遲時間進行過濾；

S4：雙窗口實時調度：將發送節點發送的報文分配為三種優先級隊列，并將時間窗分為兩個周期，使所有發送節點的報文同步發出。

2.根據權利要求1所述的一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，所述的步驟S1的具體內容為：

保存節點之間反復發送報文產生的鏈路延遲，在啟動時鐘時調用鏈路延遲直接計算時鐘偏差；利用車載網絡靜態特性，根據時鐘偏差的計算結果對本地時鐘進行偏差校正；同時，將接收節點的計算過程和接收過程合并，完成同步過程。

3.根據權利要求1所述的一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，所述的步驟S2具體包括以下步驟：

21)將所有節點通過同步消息ID判斷同步信息的優先級；

22)通過優先級信息進行靜態判斷，確定最高優先級時鐘作為主時鐘，當節點接收到更高優先級主時鐘信息時，自動變為從節點狀態；若節點超過一定時間沒有接收到更高優先級主時鐘信息，則自動變為主時鐘發送自身時鐘信息；

23)鏈路出現故障時，若為單點故障，則判定整個網絡仍處于聯通狀態，此時按照步驟22)的同步過程執行；若為多點故障，則每個子網選擇各自的主時鐘進行工作。

4.根據權利要求1所述的一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，所述的步驟S3中，時鐘修正消息段包括從主節點發出到從時鐘路徑上的所有延遲。

5.根據權利要求1所述的一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，所述的步驟S3中，對延遲時間進行過濾的方法為判斷死區法。

6.根據權利要求1所述的一種車載以太網的時間同步和調度方法，其特征在于，所述的步驟S4具體包括以下步驟：

41)根據802.1Qbv協議，將發送報文分配為高優先級隊列、中優先級隊列和低優先級隊列，高優先級隊列存放關鍵性的控制報文，中優先級隊列存放軟實時報文，低優先級隊列存放非實時性報文；

42)將時間窗分為兩個周期，令所有節點的報文同步發出，獲取調度表，其中，所有高優先級報文在第一周期，中等和低優先級報文在第二周期，

43)設計網絡時對步驟42)中的調度表進行預先判斷，通過限制最大報文長度的方法避免調度表切換時產生報文延遲。