エンベデッドシステムスペシャリスト 2012年午前2 問03

問題文

車載LANの規格の一つであるCAN（Controller Area Network）の説明として、適切なものはどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：信号チャネルが2チャネルあるので、片方のチャネルで障害があっても、もう一方のチャネルで通信を継続することができる。

イ：ネットワーク内の一つのノードだけがマスタノードとなり、通信スケジュールを管理する。

ウ：ネットワークに接続されたノードに対し、決められたサイクルタイムで通信を行う。

エ：ネットワークに接続されたノードに対し、優先度の高いデータフレームを送信するノードが優先的に通信を行う。（正解）

🔒 解説は解答すると表示されます

CANでは、複数のノードが同時に送信を開始した場合、データフレームの識別子に基づいて通信の優先順位を決めます。優先度の高いフレームを送信するノードが通信を続け、優先度の低いノードは送信を中断します。

このように、優先度の高いデータフレームを送信するノードが優先的に通信するという説明が適切なため、エが正解です。一般的なCANでは、識別子の数値が小さいフレームほど優先度が高くなります。

ア：2チャネルを備え、片方に障害があっても通信を続けられるという説明です。これは二重化されたネットワークの特徴であり、CANの基本的な通信方式を説明したものではありません。
イ：一つのマスタノードが通信スケジュールを管理する方式です。CANでは、特定のマスタノードが全ノードの通信を管理する必要はありません。
ウ：決められたサイクルタイムに従って通信する方式です。時間を基準に通信を管理する方式の説明であり、CANの優先度に基づく調停とは異なります。
エ：フレームの優先度に基づいて通信権を調整する説明です。CANの特徴に合致します。

CANには通信を管理するマスタがいると思い込む
CANでは各ノードが送信を開始でき、通信の優先順位は調停によって決まります。
優先度が高いノードが、常に固定で通信すると思い込む
優先順位はノードそのものではなく、送信しようとするデータフレームの識別子によって決まります。
同時送信が起きると、必ず通信エラーになると思い込む
CANでは調停によって優先度の高いフレームが送信を続けられるため、通常の同時送信は衝突として扱われません。

CANの調停では、各ノードがフレームの識別子を送信しながら、バス上の信号状態を確認します。優先度の低いフレームを送るノードは、優先度の高いフレームが送信されていることを検出すると送信を中断します。これにより、優先度の高い通信が速やかに行われます。

Q. CANはマスタノードなしで通信できますか？
A. はい。CANでは各ノードが送信を開始でき、複数のノードが同時に送信しようとした場合は、フレームの優先度に基づいて調停します。

Q. CANでは、どのフレームの優先度が高いですか？
A. 一般的なCANでは、識別子の数値が小さいフレームほど優先度が高くなります。

Q. CANは決まった時間間隔で通信する規格ですか？
A. CANの基本的な特徴は、固定サイクルでの通信ではなく、フレームの優先度に基づく調停です。

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