車両に複数のCANバスがあるのはなぜですか？

CANバスには多くの質問がありますが、車両に複数のCANバスがある理由を説明する質問はありません（私が知る限り）。私が理解していることから、多くの異なるノードを単一のCANバスに接続できるため、なぜ複数のノードが必要になるのかわかりません。私の唯一の考えは次のとおりです。

A. 1つのCANバスに接続できるノードの数にはかなり小さな制限があります。しかし、その場合、アービトレーションとエラーチェックが発生するように、CAN間接続が必要になると思います（CAN SPEC 2.0）。

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B.ノードは、プライマリ、セカンダリ、およびターシャリシステムとして優先順位が付けられ、各レベルには独自のCANバスがあり、これらのレベルには機能面で互いに独立したデバイスのみが含まれます。IEブレーキ、エンジン制御、エクステリアライト、ロックはプライマリバスにあります。ラジオ、AC、座席制御、二次バスなどにあります。

誰もが説明/明確化できれば、本当に感謝しています。前もって感謝します。

CANバスは主に

• 混雑を管理する
• 安全性が重要なシステムに関する規制上の懸念を軽減する
• さまざまなバスにアクセスできるユーザーをより詳細に制御する

単純な車両には2つのCANバスがあります。1つはエンジンと安全システム用で、もう1つは車体制御（照明、ユーザーエクスペリエンスなど）用です。

複雑な車両には、車両の動きに影響を与えるシステム（レーダーアシストクルーズコントロール、駐車システム、車線案内など）に加えて、車両エンターテインメントシステムなど、単純な車体制御を超えるユーザー機能用の追加システム用に個別のバスがあります。

バスを共有することはできますが、そうしない理由がいくつかあります。

混雑

高速CANバスでさえ、無制限のbadnwidthを持たず、実際、最新の通信システムと比較すると非常に遅いです。ただし、それらはまだ多くのデータを運ぶ必要があり、その大部分は時間的に重要であるため、低い使用率を維持することで、メッセージをより速く配信することができます（衝突が少なくなります）。 。

テスト中

安全性が重要なシステムは、多くの場合、他のシステムから分離されているため、テストが削減されます。セーフティクリティカルバスに接続されているすべてのデバイスは、より高い動作基準を備えている必要があるため、セーフティクリティカルバスで問題が発生しないことを確認するためにテストする必要があります。独立したボディバスを使用すると、停止しても安全性の問題が発生しないため、わずかに低い標準を使用できます。したがって、テストが削減されます。

1つのバスにすべてを組み合わせて、すべてがより高い標準に準拠していることを確認するのではなく、個別のバスを使用すると、設計者はバスを分割してコストを削減できます。

特にスロットルの問題や、過去に業界で経験した他のドライブバイワイヤの問題のため、業界の規制は困難です。重要なシステムを重要でないシステムから分離しておくことで、事後の問題を見つけて解決するのがはるかに簡単になるだけでなく、安全システムの正しい動作を妨げる可能性のあるデバイスが少なくなるため、起こりにくくなります。

コントロール

改造者が単一のインターフェースを介してエンジン管理やその他のコンピューターを変更できることに気付いた後、車両メーカーは診断コネクタとそのバスを他の車両バスから分離し、許可されたメッセージのみを渡すためにゲートウェイを使用しましたユーザーとガレージへのアクセス。通常、彼らは独自の技術者アクセスを許可する追加機能を備えており、多くは診断コネクタに別のバスを追加しますが、メッセージの詳細を公開せずに、診断エミッション規制との後方互換性を維持しながら高速アクセスが可能です。

ただし、バスを分離すると、簡単な診断コネクタを使用して、誰がオンボードコンピューターに簡単にアクセスできるかをもう少し制御できるようになります。

追加の複雑さ

追加のバスによってもたらされる複雑さは、ゲートウェイコントローラーによって処理されます。一部の車両では、これはボディコントローラーであり、多くの場合、LINなどの他のバス接続があります。これによりバス間でメッセージが渡されるため、たとえば診断デバイスが接続されている場合、デバイスは車両全体の関連するすべての診断情報にアクセスできます。

特にCANについて話すとき、答えは上記のどれでもありません。

CANシステムでは、ノードは互いに直接通信せず、代わりにメッセージベースです。すべてのメッセージには、そのアドレスに基づいた優先度があり、だれが話すかを決定します。優先メッセージを持っている人はすべてにメッセージを送信し、それを必要とする人はそれを読み込みます。

所有できるノードの数には制限がありますが、その制限は電気的なものであり、実際のバスの機能ではありません。

その理由は、高速CANはその速度のために電気的に非常に複雑だからです。（伝送ライン、シグナルインテグリティ、スタブ、および終端については説明できますが、これはこの答えが必要とするものをはるかに超えています）これにより、設計が複雑になり、それを使用するモジュールがより高価になります。さらに、すべてが高速CANのブレークネック速度を必要とするわけではありません。CANバスシステムは通常、低速、中速、高速の3つのバスに分けられます。

• 高速CANはすべての重要なシステムを接続します。エンジン、ABS、エアバッグ、トランスミッション、ボディ。ボディコンピューターは、他のバス間のゲートウェイとして機能します。
• 中速CANは、通常、外部照明、パワーロック、パワーミラーなどの車の機能に使用されます。
• 低速のCANは、重要ではないシステムの残りをピックアップします。これらには、室内照明、エンターテイメントなどが含まれます。

前述したように、CANバスはノードアドレスの代わりにメッセージアドレスを使用します。たとえば、車速はメッセージになります。このメッセージはABSユニットによって送信され、かなり高い優先度を持っています。エンジン、エアバッグ、トランスミッション、およびボディはすべてメッセージに興味を持ち、メッセージを読み取ります。メッセージを受信した後、ボディは他のバスを介してメッセージを再送信します。低速バスは通常、高速バスほど頻繁に更新する必要がないため、ボディは時々更新するだけです。

モジュールが一般的に送信されない情報を必要とする場合、モジュールは情報を要求できます。バスの設計は、データが要求されたときに、情報を持っているモジュールが、情報が必要なのは誰なのかではなく、情報が必要なことだけを知るようになっています。

ゲートウェイはボディである必要はなく、インストルメントクラスターまたは他のコンピューターでもかまいません。

理由の1つは、2003年のこの漫画でうまくまとめられています。

（「新しいデバイスが見つかりました：Airbus A310。自動構成を開始しますか？[開始] [キャンセル]」）

実際、最近、同様の攻撃が報告されています。安全に重要なコンポーネントを、適切に構成されたゲートウェイを介してのみアクセス可能な別のバスに配置すると、上記のような偶発的な問題の可能性が大幅に減少し、ハッキングがはるかに困難になります。