岩崎 有平

EtherCATのフレーム構造 図1(A) に示すように、EtherCAT は標準イーサネットフレームを使用し、マスタは On The Fly 処理がないため、マスタ側のEtherCAT インタフェースは一般的なイーサネ […]

LAN と基幹網の主役になるイーサネット イーサネットは、登場以来競争の歴史だ(図1)。1980年2月 IEEE802 規格が正式に決まり、イーサネットは始まった。IEEE802 の名称はこの会議の開催日に由来する。登場 […]

Ethernet TSN の狙いは明確だ。インターネットや各種クラウドサービスから、IoT の様々なデバイスまでをシームレスにカバーすることだ（図1 参照）。 しかし、Ethernet TSN が新たな産業用イーサネット […]

Ethernet TSN のキーポイントは、サイクル時間や遅延時間に敏感な制御データ、伝送帯域に敏感な映像や音声などのストリーミングデータと再送を許容できる Best Effort データの混在を実現することだ。もちろん […]

【1】1マイクロ秒以下の時刻精度 時分割多重を実現するためには、スイッチなどの伝送装置や、システム構成によっては送受信ノードの時刻同期が必要だ。同じ時刻に全てのスイッチやノードが、一斉に時間帯を切り替えることで時分割多重 […]

【2】BMCA/【3】クロックドメイン 通信機器やノードの時刻同期をとる前に、必要なことが2つある。時刻同期の基準時間となる「グランドマスタ(GM)」の選択と、時刻同期の配信経路を確定しクロックドメイン(時刻同期の範囲) […]

【4】第2層 PTP メッセージ/【5】Peer-to-Peer メカニズム/【6】2ステップクロック BMCA で時刻基準となる 「GM」 が決定し、時刻同期をとる領域である「クロックドメイン」と時刻情報の「配信経路」 […]

カーナビでおなじみの位置情報を提供する衛星を「GPS」とか「GPS衛星」と一般的には呼んでいる。しかし、GPS は米国が打ち上げた衛星のことだ。米国はいち早く、軍用や航空機・船舶等の航法支援用として衛星を打ち上げ、サービ […]

工場や物流現場の様々な機械やロボットを期待通りに動かすためには「ハード・リアルタイム」が欠かせない。Ethernet TSN は、ハード・リアルタイムを実現する基本的な仕組みとして、時刻同期による時分割多重を導入した。一 […]

イーサネットフレームの変更は久しぶりだ。1988年に IEEE802.1Q-1988 に VLAN が追加されて以来だ。VLAN 追加での一番の懸念事項は、フレーム長が4バイト長くなり長さ制限でフレームが廃棄される恐れが […]

プリエンプションは、分割した最初のフレームを「開始フラグメント」、その後に幾つかの「継続フラグメント」が続き、最後に「最終フラグメント」になる構造だ。開始／複数の継続／最終フラグメントを順序を含め識別するコードを埋め込み […]

開始フラグメント、継続フラグメントと最終フラグメントの構造はお話しした。開始フラグメントの SMD-Sx 、SMD-Cx とFragment Count の8ビットの不思議な数値について説明する。 SMD-Sx 図1 の […]

自動車の基本的な機能(走る・曲がる・止まるなど)は、機械や油圧などの機能ごとの比較的単純な制御だった。アクセルペダルを踏めば加速し、ブレーキペダルを踏めば車が止まる。排ガス規制やエンジン高性能化の要求が強くなり、エンジン […]

社会の変化 2020年代に入り、自動車制御は大きく変わった。自動運転の進展が大きな要因だ。条件付きで自動運転を可能とする自動運転レベル3や、無人運転を可能にする自動運転レベル4が登場した（表1）。自動運転レベルの基準は米 […]

CAN 規格の歴史 CAN(Controller Area Network)は、、1983年にBosch社が開発した通信プロトコルだ。1986年に公式発表され、1987年に販売を開始した。CAN は数度に渡り規格が改定さ […]

CAN は、複数のマスタノードが1組のバスラインに接続される「マルチマスタ」方式だ。全てのノードはバス接続され、送信データを全ノードが共有する。マルチマスタ方式は、平等にバスにアクセスでき、バスに空きがあればどのノードも […]

CAN には、データフレーム/リモートフレーム/オーバーロードフレーム/エラーフレームの4種類のフレームタイプがある。データフレームには標準フォーマットと拡張フォーマットの2種類がある。両者の違いは、識別コード(ID)の […]

CAN には、データフレーム/リモートフレーム/オーバーロードフレーム/エラーフレームの4 種類のフレームタイプがある(表1)。 名称概要データフレーム通常のデータ送信フレーム（標準/拡張フォーマット）リモートフレームデ […]

車載ネットワークは、オフィスネットワークに比べ格段に環境条件が厳しい。CAN は平衡伝送方式で比較的ノイズに強いが、GND は不安定で電気的にも厳しい環境だ。障害発生時も、ネットワーク全体を停止させることは危険だ。一部の […]

40年前の技術の影響 40年前に開発された CAN の仕様は、当時の技術を強く反映している。当時のマイクロプロセッサは、 8ビット処理でクロックも4MHzや8MHz 程度であった。メモリーも非常に高価で容量も4キロバイト […]