(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサー実施方法であって、
１つ以上の音声／ビデオブリッジング（ＡＶＢ）対応ネットワークデバイスによって、複数のＡＶＢ対応デバイスから、複数の音声および／またはビデオストリームを受信する工程であって、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、緊急を要するアプリケーションおよび緊急を要しないアプリケーションを実行し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、イーサネットＡＶＢネットワークを介して、前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスに通信可能に接続されており、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、前記イーサネットＡＶＢネットワークを介して、互いに通信可能に接続されており、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスに前記複数の音声および／またはビデオストリームを送信し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスから受信される前記複数の音声および／またはビデオストリームは、音声データ、ビデオデータ、制御データ、ユーザーデータ、および参照データを含む異なる種類の複数のデータを含み、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している、前記複数の音声および／またはビデオストリームを受信する工程と、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの関連付けられたいずれか１つの前記静的優先度に基づいて、前記複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれを動的にキューする工程と、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から、１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信する工程と、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信した際に、最高の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが第１のポジション内に位置し、最低の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが最後のポジション内に位置するよう、前記複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングする工程と、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記イーサネットＡＶＢネットワークを介した、ユーザーデバイスへの前記動的に再スケジューリングされた音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの前記関連付けられたいずれか１つの前記静的優先度に基づいて、前記複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれを動的にキューする工程は、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つから、２つ以上の前記音声および／またはビデオストリームが受信されたとき、前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、ファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）技術を用いて、前記２つ以上の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、自動車内において前記緊急を要するアプリケーションまたは前記緊急を要しないアプリケーションを実行する複数のＡＶＢ対応デバイスを含み、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、ＡＶＢ対応ネットワークスイッチを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、アドバンスドドライバー支援システム（ＡＤＡＳ）ユニットと、エアバッグと、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）と、計器群と、ヘッドユニットと、右側後部座席エンターテイメント（ＲＳＥ）と、左側ＲＳＥと、増幅器と、ビデオカメラと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
システムであって、
複数の音声／ビデオブリッジング（ＡＶＢ）対応デバイスであって、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、緊急を要するアプリケーションおよび緊急を要しないアプリケーションを実行し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している、前記複数のＡＶＢ対応デバイスと、
イーサネットＡＶＢネットワークを介して、前記複数のＡＶＢ対応デバイスに通信可能に接続され、互いに通信可能に接続された複数のＡＶＢ対応ネットワークデバイスと、を含み、
前記複数のＡＶＢ対応ネットワークデバイスのそれぞれは、
少なくとも１つのプロセッサーと、
前記少なくとも１つのプロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、を含み、
前記メモリーは、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスから複数の音声および／またはビデオストリームを受信し、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの関連付けられたいずれか１つの前記静的優先度に基づいて、前記複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれを動的にキューし、前記複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から、１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信し、さらに、前記１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信した際に、最高の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが第１のポジション内に位置し、最低の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが最後のポジション内に位置するよう、前記複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングする優先度ベースのスケジューリングモジュールと、
前記イーサネットＡＶＢネットワークを介した、ユーザーデバイスへの前記動的に再スケジューリングされた音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とするマルチメディア伝送モジュールと、を含み、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、前記複数のＡＶＢ対応ネットワークデバイスに前記複数の音声および／またはビデオストリームを送信し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスから受信される前記複数の音声および／またはビデオストリームは、音声データ、ビデオデータ、制御データ、ユーザーデータ、および参照データを含む異なる種類の複数のデータを含むことを特徴とするシステム。
【請求項６】
前記優先度ベースのスケジューリングモジュールは、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つから、２つ以上の前記音声および／またはビデオストリームが受信されたとき、ファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）技術を用いて、前記２つ以上の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、自動車内において前記緊急を要するアプリケーションまたは前記緊急を要しないアプリケーションを実行する複数のＡＶＢ対応デバイスを含み、
前記ＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、ＡＶＢ対応ネットワークスイッチを含む請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
複数の処理の協働を提供し、複数のトランザクションを処理するために、演算デバイスにおいて実行可能なプログラムを具体化している非一時的コンピューター可読媒体であって、
前記プログラムは、
１つ以上の音声／ビデオブリッジング（ＡＶＢ）対応ネットワークデバイスによって、複数のＡＶＢ対応デバイスから、複数の音声および／またはビデオストリームを受信するためのプログラムコードであって、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、重要アプリケーションおよび非重要アプリケーションを実行し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、イーサネットＡＶＢネットワークを介して、前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスに通信可能に接続されており、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、前記イーサネットＡＶＢネットワークを介して、互いに通信可能に接続されており、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスは、前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスに前記複数の音声および／またはビデオストリームを送信し、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスから受信される前記複数の音声および／またはビデオストリームは、音声データ、ビデオデータ、制御データ、ユーザーデータ、および参照データを含む異なる種類の複数のデータを含み、
前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している、前記複数の音声および／またはビデオストリームを受信するためのプログラムコードと、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの関連付けられたいずれか１つの前記静的優先度に基づいて、前記複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれを動的にキューするためのプログラムコードと、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から、１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信するためのプログラムコードと、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記１つ以上の新たな音声および／またはビデオストリームを受信した際に、最高の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが第１のポジション内に位置し、最低の優先度を有する前記複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが最後のポジション内に位置するよう、前記複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングするためのプログラムコードと、
前記１つ以上のＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、前記イーサネットＡＶＢネットワークを介した、ユーザーデバイスへの前記動的に再スケジューリングされた音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とするためのプログラムコードと、を含むことを特徴とする非一時的コンピューター可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照および優先権
本出願は、２０１５年８月２７日出願のインド国特許出願第３２８８／ＭＵＭ／２０１５号に基づく優先権を主張し、該インド国特許出願の開示内容の全てが、参照によりここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、複数の音声および／またはビデオストリーム（audio and/or video streams）の伝送に関し、より具体的には、イーサネット（Ethernet）（登録商標）音声／ビデオブリッジング（AVB: Audio/Video Bridging）ネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的に、音声／ビデオブリッジング（AVB: Audio/Video Bridging）技術は、時刻同期（time synchronization）を用いたＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２ネットワーク内において、比較的少ない待ち時間（latency）で、ストリーミングサービスを提供する技術を意味する。ＡＶＢ技術は、音声／ビデオストリーム用に、ネットワークデバイス内にリソース（資源）を確保するストリーム予約プロトコル（reservation protocol）を利用している。１つの例において、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑａｖおよび／またはＱｂｖに従って動作する非任意（non-arbitrary）ネットワークは、トーカー（talker）（または発信元）と、複数のネットワークデバイスと、リスナー（または受信側）とを含む。例えば、非任意ネットワークは、自動車内の自動車ネットワークや製造組立ラインネットワークである。トーカーは、割り当てられた送信期間（transmission periods）の間、複数のネットワークデバイスを介して、優先度の高い音声および／またはビデオストリームをリスナーに送信する。優先度の高い音声および／またはビデオストリームは、例えば、低待ち時間要求（low latency requirements）を有するクラスＡまたはクラスＢの音声および／またはビデオストリームである。
【０００４】
非任意ネットワーク内において、複数の音声および／またはビデオストリームは、例えば、３〜８個の優先度レベルのうちの１つを有する。クラスＡは、最高の優先度レベルを有する複数の音声および／ビデオストリームを含んでいてもよい。最高の優先度は、最小待ち時間を保証するために用いられる。複数の音声および／またはビデオストリームは、音声データおよび／またはビデオデータを含む一方、ＡＶＢデータも、制御データ、ユーザーデータ、参照データ、その他のタイプのデータを含む。最高の優先度レベルのデータは、所定の量の周波数帯（バンド幅）と、所定の最大待ち時間と共に提供されていてもよい。これにより、クラスＡの音声および／またはビデオストリームが、割り当てられた期間、送信されること、さらに、送信されるクラスＡの音声および／またはビデオストリームに関連付けられた待ち時間が、所定の最大待ち時間よりも短くなることを保証することができる。クラスＢは、次に高い優先度レベルを有する複数の音声および／またはビデオストリームを含んでいてもよい。全ての非ＡＶＢ（non-AVB）ストリームは、残りのより低い優先度レベルを使用する。一般的に、より高い優先度の音声および／またはビデオストリームは、より低い優先度のデータよりも前に送信される。このような場合において、クラスＢの音声および／またはビデオストリームが、重要なアプリケーションの音声および／またはビデオストリームだとしても、その音声および／またはビデオストリームは、クラスＡの音声および／またはビデオストリームを送信した後に送信されることになる。よって、重要なアプリケーションの音声および／またはビデオストリームを送信する際に、遅延が発生する場合があり、これが自動車への損害等に繋がり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、従来のシステムにおいて本発明者らによって認識された上述の１つ以上の技術的課題に対する解決法として、複数の技術的改良を提供するものである。例えば、実施形態の１つにおいて、イーサネット音声および／またはビデオブリッジング（ＡＶＢ）ネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のためのシステムおよび方法が開示される。
【０００６】
１つの様態において、イーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のための方法が開示される。実施形態の１つにおいて、複数のＡＶＢ対応デバイス（AVB enabled devices）からの複数の音声および／またはビデオストリームが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって受信される。例えば、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度（criticality）に基づいた静的優先度（static priority）を有している。さらに、複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれは、複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの関連付けられたいずれか１つの静的優先度に基づいて、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、動的にキュー（queue:データを待ち行列（キュー）に入れること）される。さらに、ユーザーデバイスへの複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送は、複数の音声および／またはビデオストリームをキューした際に、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、イーサネットＡＶＢネットワークを介して可能とされている。いくつかの実施形態において、複数の音声および／またはビデオストリームは、複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から新たな音声および／またはビデオストリームが受信された際に、動的に再スケジューリング（re-schedule）され、その後、動的に再スケジューリングされた複数の音声および／またはビデオストリームのユーザーデバイスへのリアルタイム伝送が、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、イーサネットＡＶＢネットワークを介して可能とされる。
【０００７】
別の様態において、イーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のためのシステムが開示される。実施形態の１つにおいて、システムは、複数のＡＶＢ対応デバイスと、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスとを含む。複数のＡＶＢ対応デバイスは、イーサネットＡＶＢネットワークを介して、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスに通信可能に接続されている。例えば、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している。実施形態の１つにおいて、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、１つ以上のプロセッサーと、該プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーとを含んでいる。さらに、メモリーは、優先度ベースのスケジューリングモジュール（priority based scheduling module）と、マルチメディア伝送モジュールとを含んでいる。実施例の１つにおいて、優先度ベースのスケジューリングモジュールは、複数のＡＶＢ対応デバイスから、複数の音声および／またはビデオストリームを受信する。さらに、優先度ベースのスケジューリングモジュールは、複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの関連付けられたいずれか１つの静的優先度に基づいて、複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれを動的にキューする。マルチメディア伝送モジュールは、その後、イーサネットＡＶＢネットワークを介したユーザーデバイスへの動的にキューされた複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする。いくつかの実施形態において、優先度ベースのスケジューリングモジュールは、複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から新たな音声および／またはビデオストリームが受信された際に、複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングする。マルチメディア伝送モジュールは、その後、イーサネットＡＶＢネットワークを介したユーザーデバイスへの動的に再スケジューリングされた複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする。
【０００８】
上記一般的説明と、以下の詳細な説明の双方は、例示および説明のためのものにすぎず、特許請求の範囲のように、本発明を限定するものではないことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示に組み込まれ、本開示の一部を構成する添付の図面は、例示的な実施形態を図示しており、詳細な説明と共に、開示される本発明の原理を説明するためのものである。
【００１０】
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施形態に係るイーサネット音声／ビデオブリッジング（ＡＶＢ）ネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のためのシステムを示す図である。
【００１１】
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施形態に係るイーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のための車内システムを示す図である。
【００１２】
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る図１に示すＡＶＢ対応ネットワークデバイスのようなＡＶＢ対応ネットワークデバイスを示す図である。
【００１３】
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態に係る複数の音声／ビデオストリームのそれぞれの待ち時間を示す表である。
【００１４】
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る複数の音声／ビデオストリームをキューおよび転送する工程を示す概念図である。
【００１５】
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施形態に係るイーサネットＡＶＢアーキテクチャを示す図である。
【００１６】
【図６】図６は、本発明のいくつかの実施形態に係るイーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のための方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面を参照して、例示的な実施形態が説明される。図中において、参照番号の左端の桁は、その参照番号が最初に現れる図を特定している。利便性のため、同じ特徴（部分）や同様の特徴に対しては、全ての図面を通して、同じ参照番号が用いられている。開示される原理の実施例および特徴が、ここに記述されるが、その変形、変更、およびその他の実施形態が、本発明の原理および範囲から逸脱することなく実施可能である。以下の詳細な説明は、例示のみのためのものであると解されるべきであり、本発明の範囲および原理は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【００１８】
用語「伝送（transfer）」および「送信（transmit）」は、本明細書において、同じ意味で用いられる。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るイーサネット音声／ビデオブリッジング（ＡＶＢ）ネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のためのシステム１００を示している。図１に示すように、システム１００は、複数のＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎと、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４と、ユーザーデバイス１０６とを含んでいる。例えば、複数のＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎは、自動車等において重要アプリケーション（critical application）および／または非重要アプリケーションを実行する複数のＡＶＢ対応デバイスを含む。例えば、リアルタイム制御データを用いるアプリケーションは、重要アプリケーションであり、全メディア向けのデータ（all media oriented data）を用いるアプリケーションは、非重要アプリケーションである。ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、これに限定されるものではないが、ＡＶＢ対応ネットワークスイッチを含む。ユーザーデバイス１０６は、これに限定されるものではないが、携帯電話、演算デバイス等を含む。さらに、複数のＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎは、イーサネットＡＶＢネットワーク１０８Ａを介して、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４に通信可能に接続されている。さらに、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、イーサネットＡＶＢネットワーク１０８Ｂを介して、ユーザーデバイス１０６に通信可能に接続されている。
【００２０】
また、ＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎのそれぞれは、関連ＡＶＢモジュール（associated AVB module）１１０Ａ〜Ｎを含んでいる。関連ＡＶＢモジュール１１０Ａ〜Ｎは、関連付けられたＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４に複数の音声／ビデオストリームを送信することを可能とする。例えば、ＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎのそれぞれは、ＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している。動作において、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、ＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎから、複数の音声および／またはビデオストリームを受信する。さらに、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、関連付けられたＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎの静的優先度に基づいて、複数の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする。例えば、任意のＡＶＢ対応デバイスが最高の優先度を有している場合、該ＡＶＢ対応デバイスからの音声および／またはビデオストリームは、最高の優先度を有する。この実施例において、音声および／またはビデオストリームは、該音声および／またはビデオストリームが第１のポジション（すなわち、第１の送信用ストリーム）内に位置するよう、キューされる。さらに、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、複数の音声および／またはビデオストリームをキューした際に、イーサネットＡＶＢネットワーク１０８Ｂを介したユーザーデバイス１０６への複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする。いくつかの実施形態において、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、複数のＡＶＢ対応デバイス１０２Ａ〜Ｎの１つ以上から新たな音声および／またはビデオストリームが受信された際に、複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングし、その後、イーサネットＡＶＢネットワーク１０８Ｂを介したユーザーデバイス１０６への動的に再スケジューリングされた複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする。例えば、複数の音声および／またはビデオストリームをキューした際に、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４が複数の音声および／またはビデオストリームよりも高い優先度を有する新たな音声および／またはビデオストリームを受信した場合、その後、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４は、新たな音声および／またはビデオストリームが第１の送信用ストリーム内に位置するよう、複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングする。この様態は、図３および図４を参照してより詳細に説明される。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に係るイーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のための車内システム２００を示している。図２に示すように、システム２００は、複数のＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌと、複数のＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｃを含んでいる。例えば、複数のＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌは、アドバンスドドライバー支援システム（ADAS: Advanced Driver Assistance System）ユニット２０２Ａと、エアバックＥＣＵ（Electrical Control Unit：電気制御ユニット）２０２Ｂと、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）ＥＣＵ２０２Ｃと、計器群２０２Ｄと、ヘッドユニット２０２Ｅと、右側後部座席エンターテイメント（RSE: Rear Seat Entertainment）２０２Ｆと、左側ＲＳＥ２０２Ｇと、増幅器（アンプ）２０２Ｈと、ビデオカメラ２０２Ｉ〜Ｌとを含む。さらに、図２に示すように、イーサネットＡＶＢネットワーク（例えば、図１のイーサネットＡＶＢネットワーク１０８Ａおよび１０８Ｂのいずれか１つ）を介して、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ａおよび２０２Ｉ〜Ｋは、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａに通信可能に接続されており、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ｂ〜Ｅおよび２０２Ｌは、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ｂに通信可能に接続されており、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ｆ〜Ｈは、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ｃに通信可能に接続されている。さらに、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｃは、互いに通信可能に接続されている。また、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌのそれぞれは、関連付けられたＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｃの１つ以上に複数の音声／ビデオストリームを送信することを可能とする関連ＡＶＢモジュール２０６Ａ〜Ｌを含む。例えば、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌのそれぞれは、ＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している。例えば、ＡＤＡＳユニット２０２Ａ、エアバックＥＣＵ２０２Ｂ、ＡＢＳ  ＥＣＵ２０２Ｃ、およびビデオカメラ２０２Ｉ〜Ｌは、自動車内において重要な制御データアプリケーションを実行することから、自動車内の他のデバイスよりも高い優先度を有している。動作において、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｃのそれぞれは、関連付けられたＡＶＢ対応デバイス２０２Ａ〜Ｌの静的優先度に基づいて、送られてくる複数の音声／ビデオストリームを動的にキューし、さらに、イーサネットＡＶＢネットワークを介したそれらのリアルタイム伝送を可能とする。この様態は、図３および図４を参照してより詳細に説明される。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係るＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００（例えば、図１のＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４、または、図２のＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｎのいずれか１つ）を概略的に示している。図３に示すように、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００は、１つ以上のプロセッサー３０２と、メモリー３０４とを含んでおり、これらは互いに通信可能に接続されている。また、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００は、１つ以上のインターフェース３１０を含む。さらに、メモリー３０４は、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６やマルチメディア伝送モジュール３０８のような複数のモジュールを含む。図３には、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００の例示的なコンポーネントが示されているが、他の実施において、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００は、図３に図示されたものよりも少ないコンポーネント、追加的なコンポーネント、異なるコンポーネント、または異なって配置されたコンポーネントを含んでいてもよい。
【００２３】
プロセッサー３０２およびメモリー３０４は、システムバスによって通信可能に接続されている。プロセッサー３０２は、特に、通信に関連する論理および音声機能を実行する電気回路を含む。プロセッサー３０２は、特に、クロック（clock）と、論理演算ユニット（ALU: Arithmetic Logic Unit）と、プロセッサー３０２の動作をサポートするよう構成された論理ゲートとを含む。プロセッサー３０２は、単一の処理ユニットであっても、多数のユニットであってもよく、多数のユニットの全ては、複数の演算ユニットを含む。プロエッサー３０２は、１つ以上のマイクロプロセッサー、マイクロコンピューター、マイクロコントローラー、デジタル信号プロセッサー、中央演算ユニット（ＣＰＵ）、状態マシーン、論理回路、および／または、動作命令に基づいて信号を操作する任意のデバイスによって実施することができる。機能の中でも特に、プロセッサー３０２は、メモリー３０４内に保存されているコンピューター可読命令（computer-readable instruction）およびデータをフェッチ（fetch:命令コードを読み出すこと）し、実行するよう構成されている。
【００２４】
「プロセッサー」とラベル付けされた任意の機能ブロックを含む図中に示された様々な要素の機能は、適切なソフトウェアと協働してソフトウェアを実行可能なハードウェアや専門ハードウェアの使用を通じて提供することができる。プロセッサーによって機能が提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサー、単一の共有プロセッサー、または、その内いくつかが共有可能な複数の個別プロセッサーによって提供することができる。さらに、用語「プロセッサー」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを排他的に示すものではなく、用語「プロセッサー」の明示的な使用は、これに限定されるものではないが、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサー、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを保存するためのリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、および非揮発性ストレージ（non-volatile memory）を暗黙的に含む。また、その他のハードウェア（従来品および／またはカスタム品）も、これに含まれる。
【００２５】
インターフェース３１０は、様々なソフトウェアおよびハードウェアインターフェースを含んでおり、例えば、キーボード、マウス、外部メモリー、およびプリンターのような周辺機器用のインターフェースを含んでいる。インターフェース３１０は、広範な種類のネットワークおよびプロトコル（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ケーブル等の有線ネットワーク、およびワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、携帯電話、衛星等の無線ネットワーク）内における複数の通信を容易にすることができる。この目的のため、インターフェース３１０は、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００をＡＶＢ対応デバイスおよびユーザーデバイス（図１に示したようなもの）に接続し、さらに、ＡＶＢ対応デバイスとその他ネットワークデバイス（図２に示したようなもの）とを接続するための１つ以上のポートとを含む。
【００２６】
メモリー３０４は、本分野において既知の任意のコンピューター可読媒体（例えば、静的ランダムアクセスメモリー（ＳＲＡＭ）や動的ランダムアクセスメモリー（ＤＲＡＭ）等の揮発性メモリーおよび／またはリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ハードディスク、光ディスク、磁気テープ等の非揮発性メモリー）を含む。メモリー３０４は、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００の機能を実行するためにＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００によって用いられる任意の数の情報およびデータを保存している。メモリー３０４は、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００が、様々な例示的実施形態に係る様々な機能を実行可能とするための情報、データ、アプリケーション、命令等を保存するよう構成されている。追加的または代替的に、メモリー３０４は、プロセッサー３０２によって実行されたとき、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００に様々な実施形態において説明されるような方法を実行させる複数の命令を保存するよう構成されていてもよい。メモリー３０４は、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６と、マルチメディア伝送モジュール３０８と、その他モジュールとを含む。モジュール３０６および３０８は、特定のタスクを実行、または特定の抽象データ型（abstract data type）を実施するルーティーン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体等を含んでいる。その他モジュールは、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００のアプリケーションおよび機能を補充するプログラムまたはコード化命令（coded instructions）を含んでいてもよい。
【００２７】
実施形態の１つにおいて、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６は、複数のＡＶＢ対応デバイス（例えば、図１または２に示したＡＶＢ対応デバイス）から、複数の音声および／またはビデオストリームを受信する。本実施形態において、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している。
【００２８】
さらに、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６は、関連付けられたＡＶＢ対応デバイスの静的優先度に基づいて、複数の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする。例示的な実施形態の１つにおいて、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６は、最高の優先度を有する複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの１つからの音声および／またはビデオストリームが、第１のポジション内に位置し、最低の優先度を有する複数のＡＶＢ対応デバイスのうちの１つからの音声および／またはビデオストリームが、最後のポジション内に位置するように、複数の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする。別の例示的な実施形態において、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６は、複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つから、２つ以上の音声および／またはビデオストリームが受信されたとき（すなわち、同じ優先度を有する２つ以上の音声および／またはビデオストリームが受信されたとき）、ファーストイン・ファーストアウト（FIFO: First-in First-out）技術を用いて、２つ以上の音声および／またはビデオストリームを動的にキューする。いくつかの実施形態において、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６は、１つ以上のＡＶＢ対応デバイスから新たな音声および／またはビデオストリームが受信された際、複数の音声および／またはビデオストリームを動的に再スケジューリングする。その後、マルチメディア伝送モジュール３０８は、複数の音声および／またはビデオストリームをキューおよび／または再スケジューリングした際に、イーサネットＡＶＢネットワークを介したユーザーデバイスへの複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とする。
【００２９】
例えば、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００において、複数の音声および／またはビデオストリーム「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、および「Ｚ」が受信され、キューされる場合を想定する。この実施例において、ストリームＺは、緊急を要し（タイムクリティカルであり）、最高の優先度を有している（すなわち、この優先度は、関連付けられたＡＶＢ対応デバイスの静的優先度に基づいている）。それに続いて、「Ａ」が次に高い優先度を有しており、「Ｄ」は、５種類のストリーム中で最も低い優先度を有している。この場合、最高の優先度を有するストリームＺが、それより低い優先度を有するストリームより前に伝送されるよう、キューが再オーダリング（re-order）／再スケジューリングされる。よって、その他のストリームの待ち時間を妨害（disturbing）することなく、最高の優先度のストリームＺの最小待ち時間が確保される。実施例の１つにおいて、７つの中継点（hop: パケットの中継点）間におけるストリームＡ〜ＤおよびＺのそれぞれの最大待ち時間が、図４Ａの表４００Ａに示されている。用語「待ち時間」は、非任意ネットワークの１つ以上の中継点を介して送信されるべき高い優先度のストリームのための時間を示している。例えば、非任意ネットワークは、車両内の自動車ネットワークまたは製造組立ラインネットワーク等である。単一の中継点の待ち時間は、該中継点用の高い優先度のストリームの最後のビットが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００によって受信されたときから、その最後のビットが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００から送信されたときまでに測定される。よりシンプルに述べると、単一の中継点の待ち時間は、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００内へ入ってきた最後のビットが、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００から出ていくまでに測定される。単一の中継点は、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスまたは非任意ネットワークのデバイスを意味する。
【００３０】
実施例の１つにおいて、ストリームＺの最大待ち時間は、以下の式を用いて算出される。
Ｌzmax＝Ｔｍｄ＋Ｔｍｎｆｄ＋Ｔｚｍｆｄ      （１）
ここで、Ｌzmaxは、ストリームＺのフレームを送信するための最大待ち時間であり、Ｔｚｍｆｄは、ストリームＺのフレームを伝送するための時間であり、Ｔｍｄは、メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）が送信を開始するまでの「ＭＡＣへのバッファーの所有（ownership of a buffer to MAC）」のＭＡＣ遅延であり、Ｔｚｍｆｄは、最大ＡＶＢフレームを完了させるための遅延であり、Ｔｍｎｆｄは、最大非ＡＶＢフレームを完了させるための遅延である。
【００３１】
同様に、ストリームＡの最大待ち時間は、以下の式を用いて算出される。
Ｌａｍａｘ＝Ｔｍｄ＋Ｔｍｎｆｄ＋Ｔｚｍｆｄ＋Ｔａｍｆｄ      （２）
ここで、Ｔａｍｆｄは、ストリームＡのフレームを送信するための時間である。
【００３２】
図４Ｂは、本発明の実施形態に係る複数の音声／ビデオストリームをキューおよび転送する工程を示す概念図４００Ｂである。図４Ｂは、２５マイクロ秒の時間間隔で、優先度に従った順番で、複数の音声および／またはビデオストリームＺ、Ｘ、およびＹのフレームＺ１〜Ｚ４、Ｘ１〜Ｘ２、およびＹ１〜Ｙ２を受信する工程を示している。さらに、図４Ｂは、最低の優先度のストリームのフレームが、最高の優先度のストリームのフレームより前に受信されたとしても、最低の優先度のストリームのフレームを送信する前に、最高の優先度のストリーム（すなわち、ストリームＺ）のフレームを伝送する工程を示している。
【００３３】
図５は、本発明の実施形態に係るイーサネットＡＶＢアーキテクチャ５００を示している。図５に示すように、イーサネットＡＶＢアーキテクチャ５００は、アプリケーションおよびヒューマンマシーンインターフェース（HMI: Human Machine Interface）５０２と、ＡＶＢアプリケーションインターフェース５０４と、ＩＥＥＥ１７７２層２ＡＶＢトランスポートプロトコル（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1722 layer 2 AVB transport protocol）５０６と、グランドマスタークロック選択（grand master clock selection）５０８と、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ高精度時間プロトコル（IEEE 802.1 AS precision time protocol）５１０と、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑａｔ周波数帯予約（IEEE 802.1 Qat bandwidth reservation）５１２と、イントラストリーム予約（ＳＲ）クラス優先度ベースのスケジューリングモジュール５１４と、トランスミッションコントロールプロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）プロトコルスタック５１６と、イーサネットＬ２ＭＡＣ層５１８と、イーサネットＡＶＢ対応組込プラットフォーム５２０とを含む。実施例の１つにおいて、ＩＥＥＥ８０２．１音声／ビデオブリッジングタスクグループに規定のＡＶＢ規格は、８０２のネットワークに渡る時刻同期低待ち時間ストリーミングサービス（time-synchronized low latency streaming service through 802 networks）の仕様書（specification）を提供している。例示的な実施形態において、イントラＳＲクラス優先度ベースのスケジューリングモジュール５１４は、優先度ベースのスケジューリングモジュール３０６と、イーサネットＡＶＢネットワークを介した関連付けられたＡＶＢ対応デバイスの静的優先度に基づく複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送を可能とするマルチメディア伝送モジュール３０８とを含む。この様態は、図１〜４Ｂを参照して、より詳細に説明された。
【００３４】
図６は、本発明の実施形態に係るイーサネットＡＶＢネットワークを介した複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送のための方法を示すフローチャート６００である。ブロック６０２において、複数の音声および／またはビデオストリームが、複数のＡＶＢ対応デバイスから、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス（例えば、図１のＡＶＢ対応ネットワークデバイス１０４、図２のＡＶＢ対応ネットワークデバイス２０４Ａ〜Ｎのいずれか１つ、または図３のＡＶＢ対応ネットワークデバイス３００）によって受信される。複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれは、複数のＡＶＢ対応デバイスのそれぞれが実行しているアプリケーションの重要度に基づいた静的優先度を有している。例えば、ＡＶＢ対応デバイスは、自動車等において重要アプリケーションまたは非重要アプリケーションを実行する複数のＡＶＢ対応デバイスを含む。ＡＶＢ対応ネットワークデバイスは、ＡＶＢ対応ネットワークスイッチ等を含む。
【００３５】
ブロック６０４において、複数の音声および／またはビデオストリームのそれぞれは、関連付けられたＡＶＢ対応デバイスの静的優先度に基づいて、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、動的にキューされる。例示的な実施形態の１つにおいて、複数の音声および／またはビデオストリームは、最高の優先度を有する複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが第１のポジション内に位置し、最低の優先度を有する複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つからの音声および／またはビデオストリームが最後のポジション内に位置するよう、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、動的にキューされる。別の例示的な実施形態において、複数のＡＶＢ対応デバイスのいずれか１つから２つ以上の音声および／またはビデオストリームが受信されたとき、２つ以上の音声および／またはビデオストリームは、ファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）技術を用いて、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、動的にキューされる。いくつかの実施形態において、複数の音声および／またはビデオストリームは、複数のＡＶＢ対応デバイスの１つ以上から新たな音声および／またはビデオストリームが受信された際、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって、動的に再スケジューリングされる。
【００３６】
複数の音声および／またはビデオストリームをキューおよび／または再スケジューリングした際に、ブロック６０６において、ユーザーデバイスへの複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送が、イーサネットＡＶＢネットワークを介して、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって可能とされる。いくつかの実施形態において、複数の音声および／またはビデオストリームをキューおよび／または再スケジューリングした際に、他のネットワークデバイスへの複数の音声および／またはビデオストリームのリアルタイム伝送が、イーサネットＡＶＢネットワークを介して、ＡＶＢ対応ネットワークデバイスによって可能とされる。この様態は、図１〜４Ｂを参照してより詳細に説明された。
【００３７】
本発明の方法を説明するための上述のブロック（工程）の順番は、本発明の限定を構成するような意図はなく、任意の数の上述の方法のブロックが、方法６００または他の代替的な方法を実施するために組み合わされてもよい。さらに、上述の本発明の原理および範囲から逸脱することなく、本発明の方法から、個別のブロックを削除してもよい。さらに、方法６００は、任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせにおいて実施することができる。
【００３８】
１つの実施様態において、上述の本発明の方法の１つ以上を、非一時的コンピューター可読ストレージ媒体（non-transitory computer-readable storage medium）内に具体化（embodied）され、１つ以上の演算デバイスによって実行可能な複数の命令の少なくとも一部として実施することができる。一般的に、プロセッサー（例えば、マイクロプロセッサー）は、非一時的コンピューター可読媒体（例えば、メモリー）から複数の命令を受信し、それら命令を実行することにより、上述の本発明の方法の１つ以上を含む１つ以上の方法を実行する。このような複数の命令は、様々な既知のコンピューター可読媒体の任意のものを用いて保存および／または送信されることができる。
【００３９】
図１〜６の様々な実施形態において、イーサネットネットワークを介して、非重要アプリケーションと共に、重要アプリケーションを扱うためのＡＶＢ用の技術が開示された。提案された技術は、アプリケーションの重要度に基づいた各ＡＶＢ対応デバイスの静的優先度を用いて、複数の音声および／またはビデオストリームをリアルタイムでキューおよび伝送する。よって、緊急を要しない（ノンタイムクリティカルな）他のアプリケーションの待ち時間に差（変更）が生じることなく、緊急を要する（タイムクリティカルな）アプリケーションの待ち時間を減少させることができる。提案された技術は、ネットワークデバイス内において大量のストリームがスケジューリングされることから、ＡＶＢ対応ネットワークデバイス（すなわち、ブリッジ）において有用である。例えば、複数の中継点を有する車内システムにおいて、提案された技術は、緊急を要するアプリケーションの待ち時間を減少させ、期待される厳密な決定性の行動（strict deterministic behavior）が行われることを確実とすることができる。この実施例において、提案された技術は、自動車内におけるブレーキシステム、エアバック制御、センサー等によって実行される緊急を要するアプリケーションの待ち時間要求（待ち時間仕様）が満たされることを確実とする。また、提案された技術は、マルチメディアおよびセーフティクリティカル（安全性が最重視される）アプリケーションの双方を提供する共通の異機種ネットワークバックボーン（common heterogeneous network backbone）である。また、提案された技術は、クラスごとにキューを備えなければならない事態を避けることができ、そのため、キュー操作の冗長性（redundancy）を減少させることができる。
【００４０】
しかしながら、本発明の範囲は、プログラムに加え、その内部にメッセージを有するコンピューター可読（ストレージ）手段にまで及ぶことは理解されるであろう。そのようなコンピューター可読ストレージ手段は、プログラムがサーバー、携帯デバイス、または任意の適切なプログラマブルデバイス上において実行されたとき、本発明の方法の１つ以上の工程を実行するためのプログラムコード手段を含んでいる。
【００４１】
説明された工程は、示された例示的な実施形態を説明するために用意されたものであり、進行中の技術発展が、特定の機能が実行される方法を変更し得ることが予期される。これらの例示は、説明のために本明細書中に提供されたものであり、限定ではない。さらに、機能的な構成要素の境界は、説明の利便性のため、本明細書中に任意に規定されたものである。特定の機能およびそれらの関係が適切に実行される限りにおいて、代替的な境界を規定することができる。本明細書の教示に基づけば、関連分野における当業者にとって、上述の本発明の代替（同等、拡張、変更、逸脱（deviation）等）は明らかであろう。このような代替は、開示された本発明の範囲および原理の範囲内である。また、用語「含む（comprising）」、「有する（having）」、「含む（containing）」、「備える、含む（including）」、およびこれらの同等の形式は、同等な意味であり、これらいずれかの用語の後に続く項目を含むオープンエンドなリストであり、そのような項目の排他的なリスト（クローズドエンドなリスト）やリストされた項目にのみ限定されることを意味するものではない。また、本明細書および特許請求の範囲において用いられる単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈において明示的に記載されていない限り、複数への参照を含むことに留意されたし。
【００４２】
本開示および実施例は、例示のみのために供されたものであり、本発明の実際の範囲および原理は、特許請求の範囲によって示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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