次世代の車載ネットワーク「CAN FD」とは：車載ネットワーク（3/4 ページ）
セキュリティ対応や自動運転などの車両の高機能化に伴い、より高速な車載ネットワークが求められている。本稿では次世代の車載ネットワークの1つとして考えられているCAN FD導入の背景やプロトコルの概要ついて紹介する。
（5）CRC領域
CRC領域の変更点は以下の5点です。
- Stuff Countの追加
- CRCの計算方法
- CRCのビット長
- ビットスタッフィングルール
- 受信側でのCRC Delimiterの許容ビットタイム
CRC領域には、新しくStuff Countが追加されCRCは17ビットまたは21ビット必要です。ここでは、追加されたStuff Count と変更になったCRCの計算、ビットスタッフィングルール、CRC Delimiterの変更点について説明します。
Stuff Count（CAN FD）
Stuff Countは次の2つの要素で構成されます。
- CRC領域より前のスタッフビットの数を8で割った余り（Stuff bit count modulo 8）をグレイコード化した値（Bit0-2）
- グレイコード化した値のパリティー（偶数パリティー）
Stuff Countは以下の表のようにコーディングされます。
| スタッフビットを8で割った余り | グレイコード（3bit） | パリティービット（1bit） |
|---|---|---|
| 0 | 000 | 0 |
| 1 | 001 | 1 |
| 2 | 011 | 0 |
| 3 | 010 | 1 |
| 4 | 110 | 0 |
| 5 | 111 | 1 |
| 6 | 101 | 0 |
| 7 | 100 | 1 |
| Stuff Countのコーディング | ||
CRC
データ領域の増加に伴い伝送品質を維持するために、SOFからデータ領域のビットだけでなくStuff Countとスタッフビットも含めCAN FDのCRCを計算します。受信ノードは、CRCの計算結果を比較することで正常に受信できたか判断します。
CANでは15ビットでしたが、CAN FDではCRCのビット数は以下のようになります。
- 送信データが16バイト以下の場合：CRC 17ビット
- 送信データが16バイトを超える場合：CRC 21ビット
ビットスタッフィングルール
CANと同様にSOFからデータ領域の末端までスタッフビットが挿入されます。挿入されたスタッフビットの数はグレイコード化されてパリティービットで保護されます（Stuff Count）。
CRC領域では固定されたビット位置にスタッフビットを配置し、これを固定スタッフビット（Fixed Stuff Bit）と呼びます。固定スタッフビットの値は、その前のビットの値の逆になります（Stuff Countや前後にも固定スタッフビットが配置されます）。
- CRC領域の先頭
- 4ビット間隔の固定スタッフビット
CRC Delimiter
CRC DelimiterはCRCの終了を表す区切り記号で常に1ビットのリセッシブで送信します。ただしCAN FDの場合、ノード間の位相のずれを考慮して受信側で最大2ビット時間を許容します。CAN FDフレームのデータ領域（高速化可能な領域）はCRC Delimiterの最初の1ビットのサンプリングポイントまでです。
（6）ACK領域
CAN FDのACK領域はCANと同様にACKとACK Delimiterで構成されます。CANではACKは1ビット時間でしたが、CAN FDの受信ノードは最大2ビット時間まで有効なACKとして認識します。
追加の1ビット時間は、高速なデータ領域から低速なアービトレーション領域へのクロック切替え時に発生するトランシーバーの位相のずれおよびバスの伝播（でんぱ）遅延の補完に使用されます。ACKの後には、ACK Delimiterが送信されます。これは ACKの終了を表す区切り記号で、1ビットのリセッシブです。
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