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。

[竹本順一（ベクター・ジャパン），MONOist]

（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。

CRC領域。オレンジ色はCANと同様の転送速度、青色は転送速度を高速化可能な部分（クリックして拡大） 出典：ベクタージャパン

Stuff Count（CAN FD）

Stuff Count。青色は転送速度を高速化可能な部分（クリックして拡大） 出典：ベクタージャパン

　Stuff Countは次の2つの要素で構成されます。

1. 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）
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領域ビットスタッフィング。青色は転送速度を高速化可能な部分（クリックして拡大） 出典：ベクタージャパン

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。

ACK領域。オレンジ色はCANと同様の転送速度（クリックして拡大） 出典：ベクタージャパン