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自動車用電子機器が増え続ける中、シリアルバスを利用して複数の信号を伝送し、自動車用電子ネットワークを構築することは、信頼性が高くかつ経済的な方法です。初期の従来型自動車の電気回路では、パワートレインモジュールとボディモジュールの接続はすべてポイントツーポイント接続であったため、配線がますます複雑になり、配線の増加は自動車の故障率の上昇を招くことにもなった。その後、CANバスは自動車でますます広く使われるようになった。いわゆるマルチキャストとは、コンピュータのローカルエリアネットワークにおいて、複数の情報を混在させたり交差させたりして1つの通信チャネルを通じて送信する方式のことです。マルチキャスト機能を持つネットワークでは、複数のコンピュータが同時にアクセスすることができる。CAN(マルチプレックス伝送技術)を自動車に適用することで、配線を簡素化しコストを削減できるほか、電子制御ユニット間の通信をより簡単かつ迅速に行え、センサーの数も減少し、情報リソースの共有が実現します。マルチキャスト通信ネットワークは、マルチモジュールオペレーティングシステムで利用される。モジュールは通常のツイストペアケーブルで互いに接続され、データリンクポートが診断インターフェースとして使用される。情報の交換は電話の共用回線に似た方式で行われ、モジュール間では情報および専用の企業標準プロトコルを用いて通信する。情報内容には、制御、状態、または診断情報、および動作パラメータなどが含まれます。ツイストペアケーブルには、冗長なバックアップを提供するという利点があり、つまり1本の回線が途切れても、もう1本の回線によってシステムの稼働が維持されるのです。また、ツイストペアは外部からのマルチキャスト通信ネットワークへの電子的干渉を低減し、マルチキャスト通信ネットワーク自体が発生する電子的干渉も低減します。オシロスコープを使って自動車のCANバス信号をどのように測定するか見てみましょう。まず、自動車のOBDインターフェースを見つけ、そのインターフェースのピン定義を確認します:4. 車体アース 5. 信号アース 6. CAN high(ISO 15765-4)14. CAN low(ISO15765-4)16. 電池電圧 3. CAN high(予備)11. CAN low(予備)。オシロスコープのチャネル1と2にBNCからバナナプラグへのケーブルを接続し、黒いバナナプラグにクロコダイルクリップを取り付けて4番ピンのアースに接続します。チャネル1はOBDのPIN6(CAN_H)に、チャネル2はOBDのPIN14(CAN_L)に接続し、オシロスコープのデコードメニューを開いてCANバスの設定を行います。バスのしきい値レベルを調整してデコードデータを得、トリガー方式をデコードトリガーに設定し、データフレームIDの安定した波形を生成する。垂直ゲインとタイミングベースの観測信号を調整する。以上がCAN-BUSの正常な波形で、CAN-HとCAN-Lの波形は同じですが、極性が反対です。CAN-BUSシステムがスリープ状態にあるとき、電子制御ユニットECUはENおよびSTBコネクタを介してバッテリー電圧をCAN-HおよびCAN-L線に供給する。このとき、CAN-Hの電圧は12Vに近く、CAN-Lの電圧は0Vに近い。CAN-H線が接地短絡した場合、CAN-Lは通常の伝送信号波形となり、CAN-Hの信号電圧は0Vとなる。CAN-L線が接地短絡した場合、CAN-Hは通常の伝送信号波形となり、CAN-Lの信号電圧は0Vとなる。CAN-H線とCAN-L線の両方が接地短絡した場合、両方の信号は0Vの電圧となる。CAN-H線とCAN-L線が互いに短絡すると、その信号電圧の極性は同じになり、波形も一致する傾向にある。CAN-H線対が電源に短絡した場合、その電圧は常に12Vであり、CAN-L線の波形は正常です。CAN-L線対が電源に短絡した場合、その電圧は常に12Vであり、CAN-H線の波形は正常です。CAN-LとCAN-Hの両方が電源に短絡されると、その両方の電圧はバッテリー電圧になる。CAN-H線が開路した場合、CAN-H線の波形は依然として正常であるが、CAN-L線は常に0電位のままとなる。CAN-L線が開路した場合、CAN-L線の電圧は高電位の5Vのままであり、CAN-H線の波形は依然として正常です。 CANフレームのタイプ:Data Frame:データフレームで、0~8バイトのデータを伝送するために使用される。Remote Frame:リモートフレーム。他のノードに同じIDのデータフレームを送信するよう要求するために使用される。エラーフレーム:エラーフレームは、バス上のどのノードでもエラーを検出した場合に送信できる。オーバーロードフレーム:過負荷フレームで、バスの負荷が高すぎるときに、データフレームやリモートフレームの間に生成される。 一部のオシロスコープには設定用ソフトウェアが内蔵されており、クリックするだけで関連するパラメータが自動的に設定されます。