ご購入はこちら研究! クルマのテクノロジ数 m をリアルタイムに! クルマに使われる高信頼性バス! 制御＆監視向け! 小型ネットワーク CAN 通信入門回転数［rpm］第 2 回常時接続イメージ! 制御向け CAN 通信の特徴等速制御 500rpmでUP中止 500 400 300 モータ回転数 UP 200 起動 100 0 0 1 2 3 回転数300rpmへ等速制御ブレーキ＋停止 4 5 6 7 8 CANパケット通信A：モータの回転数をモータ制御マイコンからメイン・マイコンに50msごとに通知 CANバス通信状態中村俊夫 9 10 11 12 13 時間［秒］（a）モータの回転数 14 15 16 17 18 CANパケット通信B：モータの回転数 UP指示をメイン・マイコンからモータ制御マイコンに50msごとに通知 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 時間［ms］モータの回転数上昇監視と回転数制御を常時行う 4700 4800 4900 5000 （b）CANバスでやりとりされる制御データ図 1　CAN 通信の対象は ms オーダの分散制御特徴 1：制御システムに向く制御用ネットワークには「リアルタイム性」「信頼性」「システムの壊れにくさ（可用性）」が求められます．CAN 通信の特徴と合わせて説明しておきます． ● 理由 1：リアルタイム性がある制御システムにおいては「規定時間内に仕事を終わらせる」という動作が必要です．ネットワークにおいてもその要求を満足させる必要があります．例えばあるマイコン制御でセンサが ON した後， 50ms 以内にモータを ON しないと制御タイミングを逃してしまうようなケースがあり得ます．常に「時間」を意識して制御する必要があり，リアルタイム制御といいます．CAN の場合はネットワーク通信においてもリアルタイム制御を意識した通信設計が行われています． ▶ CAN が対象とする制御時間 CAN が対象としている制御時間は，1ms/2ms/5ms/ 10ms/20ms/50ms/100ms…というms 単位が中心になります．これは制御対象の応答速度などで決まります． 2016 年 2 月号例えば 1μs で A-D 変換を終わらせ，その結果を加工し，5μs 後に D-Aコンバータに出力しないといけないような制御を，CANを使って分散処理することはできません．CAN はマイコン・ソフトウェアの上位層で実行するような，大きな処理の流れで利用することを想定しています．モータ制御用マイコンの場合だと，モータの起動 / 加速 / 停止 / 角速度取得 / 電流取得 / 異常検出などの制御が相当します（図1）．モータそのものは ns 〜μs オーダでマイコンが制御するとしても，1ms， 10ms，100msといった粗いオーダの制御に使います． ● 理由 2：信頼性が高い制御用ネットワークでは，異常を検知したら受け付けない，あるいは他の機器に受けさせないことで，通信機器間のデータの一貫性を保つ必要があります CAN 通信では，データ構造をフレーム（送受信される基本的なデータ単位のこと）と称して細かく規定されており，そこに信頼性を高める仕組みが組み込まれています．誤りを検出するための符号 CRC（巡回冗長符号）は他の通信プロトコルにおいてもよく用いられます．他にも CAN の場合は送信側も受信側も常に CAN バス第 1 回　I2C とイーサの中間くらい ! ローカル機器間ネットワーク向け（2016 年 1 月号） 149