動機 

膨大に増加したシグナル数

CANバスの導入から数十年で車両の組込システムの構造は大きく変化した。おそらく、最も大きな変化はデータ量になる: CANが導入された頃は一度の通信で使用されるシグナルは数百だったが、今日では5桁にのぼる。

新しい要件、
新しいバスシステム

その結果、データトラフィックの増加がCANバスの高負荷につながった。帯域幅の上昇の要求以外に決定論的なシステム動作の必要性が高まり、新しいバスシステムの開発を促した。そこで、インフォテイメント用途にMOSTバスは最大150Mbit/Sのバンド幅、決定論的なFlexRayバスは、運転支援機能に適した10Mbit/S のバンド幅を提供している。バンド幅のローエンドをカバーするLINはセンサー・アクチュエーター領域のローコストソリューションとして導入された。これらの新しいバスシステムは隙間をカバーしたがCANは支配的なバスシステムのまま残った。

CANは置き換えられない

極稀に、CANはFlexRayのような高い転送レートのバスと入れ替えられる場合がある。ハードウェアだけでなく新技術にシステムを対応させる莫大な開発作業のため高コストとなる。

CANの帯域幅の不足は、多くの場合複数のCANバスを使用することで回避される。これはバス間でデータを転送するためにゲートウェイを使用する事を含む。

CANの帯域幅の制限は

CANの帯域幅の制限は、主な特性の1つに関係している: メッセージ送信の特定フェーズ間は、複数のネットワークノードが同時に送信する可能性がある。これはメッセージ前半の調停フェーズとメッセージ後半のアクノリッジフィールドが該当する。1ビットの送信時間はバスの端のノードから一方に伝搬、そして戻ってくる電圧より短くしてはならない事を意味する。例えば: 40m長のCANバスにおいて1ビットの送信所要時間の要求を満たすためには1Mbit/Sになる。

少ないビット時間で十分

しかし、CANフレームの調停フェーズとアクノリッジメントフィールド間は1台のノードのみ送信が許可される。それにより、フレームのこの部分でビットの最小持続時間の制限は無い。そして、Boschのエンジニアが考えたようにCANフレームのこの部分の転送率を上昇させる場合、2種類の異なる転送率の切り替えが必要となる: CANフレームの開始時と終了時が低速で、中間が高速、これがCAN FDの基本的アイデアになる。

CAN FD Motivation


最終更新日時: 2019年 05月 31日(Friday) 14:24