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CANの特長

最大の特長は最小限の信号線で完結することです

シリアル通信プロトコル「CAN」を利用するメリットは、最小限の信号線で各種デバイスを接続できることです。また、もともと自動車向けに開発されたため、外部からのノイズに強いことも特長です。こちらではデータ計測をするうえで覚えておきたい、CANの特長やメリットについてキーエンスがご説明します。

CANを活用するメリット

配線を最小限に抑え、低コストを実現

前述のとおり、シリアル接続なので1本ないしは2本の信号線でデバイス同士を接続できます。通常のCANであれば2本の通信線で済むため、従来の通信方式に比べて大幅に配線を減らすことができます。そのため低コスト化は図れるほか、重量増を抑えられます。

CANを使用しない場合 CANを使用した場合

外部からのノイズに強く、高い信頼性

自動車での使用を前提に開発された通信プロトコルなので、ノイズに強いといった特性があります。高速CAN(CAN-C、クラスC)では、2本の通信線に発生する電圧差の有無によってデータを送信する「2線式作動電圧方式」を採用。外部から加わるノイズは同一のため電圧差が起こらず、ノイズが発生しても影響を受けにくくなっています。

一般的なデジタル信号波形 CANにおける信号波形

無駄のない、スムーズなデータ通信

ネットワーク上のデバイスを「ノード」、各ノードを接続する通信線を「バス」と呼びますが、CANは接続されたノードから平等にアクセスできる「マルチマスタ方式」を採用しています。そのためバスに空きがあれば、どのノードからでも通信を開始できます。また、通常は複数のノードからデータが集中すれば送信できなくなりますが、CANは優先順位の高いものを送信するメッセージ送信優先順位(アビレーション)を行うので無駄なくスムーズな送信が可能です。

マルチマスタ方式 シングルマスタ方式
マルチマスタ方式 シングルマスタ方式
マルチマスタ方式
マルチマスタ方式
シングルマスタ方式
シングルマスタ方式

高速で確実なデータ共有

高速CANであれば最大1Mbpsの通信速度を実現し、さまざまなエラー検出メカニズムを実装しているので、ほぼ100%の確率で各種エラーを検出可能です。さらに、もし1つでも異常なデータ送信が発生すれば、すべてのデータを削除して再度すべてのノードにデータを送り、成功するまで繰り返す方式を採用。加えてアビレーションやノイズ耐性によって高速かつ安全なデータ転送が行えます。

柔軟なシステム構築が可能

CANでは通信データの中に識別のためにIDを付けて送信する「メッセージ・アドレッシング」が行われます。そのため受信する側は、IDからデータの内容を判別することができます。車載ネットワークであればエンジン制御のデータをメーターやエアコンなどと同調させることが容易というわけです。柔軟なシステム構築に加え、データを全体で共有するため自己診断を一発で行えるなどのメリットがあります。

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