知っておきたいLINの基礎知識 その2：車載ネットワーク「LIN」入門（2）（2/3 ページ）
前回に引き続き、LINの基礎知識を解説。今回は「LINフレームの構造」「ネットワークマネジメント」「LIN記述ファイル」について詳しく見ていこう
フレームタイプ
LINのフレームタイプは、「アンコンディショナル（Unconditional）」「イベントトリガー（Event Triggered）」「スポラディック（Sporadic）」「診断（Diagnostic）」の4種類となります。
- アンコンディショナルフレーム（フレームID 0〜59）
通常使われるLINのフレームタイプです。LINノード間のデータ通信に使われます。
- イベントトリガーフレーム（フレームID 0〜59） ※LIN2.0で追加
発生頻度の少ないイベントに使用するスレーブノード用のフレームで、1つのヘッダーに対して複数のレスポンスを定義できます。ヘッダーはLINスケジュールのとおりに送信されますが、レスポンスは必要なときにだけ送信されます。送信したノードが判断できるように、データバイトの1バイト目はPIDが格納されます。
イベントトリガーフレームのフレームIDは、関連するスレーブノードで共有しているため、同時に複数のスレーブノードがレスポンスを送信し、衝突する可能性があります。衝突が発生した場合、衝突によって失われたレスポンスデータを再送信させるために、マスターノードはアンコンディショナルフレームを使用し、スレーブノードごとに再送信要求を行います。LIN2.1では、イベントトリガーフレームの衝突発生時に使用する「コリジョンリゾルビング（Collision Resolving）スケジュールテーブル」が追加されています。
イベントトリガーフレームの使用例として、4ドア・セントラル・ロッキング・システムでのドアロックの監視があります。イベントトリガーフレームを使用した場合、1つのフレームスロットで4つのドアロックを監視できます。フレームスロットの減少は帯域の有効活用につながり、より効率的な通信を設定できます。しかし、同時に複数のドアロックが操作された場合は衝突が発生するので、再送信が必要です。もし、ドアロックの監視にアンコンディショナルフレームを使用した場合、ほとんど変化しないドアロック信号に4つのフレームスロットを使用するので、帯域の無駄となります。このように、発生頻度の少ないイベントに対し、1つのフレームスロットで通信することで、帯域の有効活用ができます。
- スポラディックフレーム（ID 0〜59） ※LIN2.0で追加
特定のシグナルが更新された場合などに使用されるマスターノード用のフレームです。1つのフレームスロットに複数のスポラディックフレームを定義できます。ただし、同時に複数のシグナルが更新された場合は、優先順位の高いフレームを最初に送信します。シグナル更新がない場合、マスターノードはスポラディックフレームのレスポンスだけでなくヘッダーも送信しません。
- 診断フレーム（フレームID 60〜61）
LINネットワークの診断、ノードコンフィグレーション、スリープモードコマンドに使用するフレームです。フレームID 60（0x3C）は、「マスターリクエスト」フレームと呼ばれ、マスターノードがレスポンスを送信します。フレームID 61（0x3D）は、「スレーブレスポンス」フレームと呼ばれ、スレーブノードがレスポンスを送信します。
- 予約フレーム（フレームID 62〜63）
フレームID 62（0x3E）と63（0x3F）は予約フレームとなっているため、LIN2.xでは使用できません。
エラー処理
LINフレームでエラーが検出された場合は、マスタータスク、スレーブタスクによりデータを破棄します。LINプロトコルでは、エラー処理の定義がないのでアプリケーションで定義する必要があります。LIN1.3の仕様書では、下記のエラーが定義されています。
- Bit Error
- Checksum Error
- Identifier Parity Error
- Slave Not Responding Error
- Inconsistent Synch Field Error
- Physical Bus Error
LIN2.xでは上記に加え、エラーを検知したスレーブノードがマスターノードに通知する「ステータスマネジメント」が追加されました。ステータスマネジメントについては、次回説明する予定です。
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