※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 2.
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
ISO 11898-3 は、技術委員会 ISO/TC 22, 道路車両、小委員会 SC 3, 電気および電子機器によって作成されました。
この ISO 11898-3 の初版は、技術的に改訂された ISO 11519-2:1994 を取り消して置き換えます。
ISO 11898 は、次の部分で構成されており、一般的なタイトルは「道路車両 - コントローラー エリア ネットワーク (CAN)」です。
- Part 1: データリンク層と物理シグナリング
- Part 2：高速メディアアクセスユニット
- Part 3: 低速でフォールト トレラントな媒体依存型インターフェイス
- Part 4: タイムトリガー通信
- Part 5：低電力モードを備えた高速メディアアクセスユニット
序章
1993 年 11 月に最初に公開された ISO 11898 は、コントローラ エリア ネットワーク (CAN) データ リンク層と高速物理層を対象としていました。
レビューされ、再構成された ISO 11898 では:
- ISO 11898-1 では、データ リンク層プロトコルと媒体アクセス制御について説明しています。
- ISO 11898-2 は、高速メディア アクセス ユニット (MAU) とメディア依存インターフェイス (MDI) を指定します。
ISO 11898-1:2003 および ISO 11898-2:2003 は、ISO 11898:1993 を取り消して置き換えます。
高速CANに加えて、もともとISO 11519-2でカバーされていた低速CANの開発は、フォールトトレラント動作などの新しい手段を獲得しました。 ISO 11898 のこの部分の主題は、フォールト トレラントな動作を実現するために必要な要件の定義と説明、およびフォールト トレランス自体の仕様です。特に、メディアに依存するインターフェイスとメディア アクセス制御の一部について説明します。
1 スコープ
ISO 11898 のこの部分は、40 kBit/s から 125 kBit/s までの伝送速度で、コントローラー エリア ネットワーク (CAN) を装備した道路車両の電子制御ユニット間でデジタル情報の交換を設定する特性を指定します。 CAN は、分散制御と多重化をサポートするシリアル通信プロトコルです。
ISO 11898 のこの部分では、低速 CAN アプリケーションのフォールト トレラント動作と、ISO/OSI 層モデルに基づく物理層の一部について説明しています。物理層の次の部分は、ISO 11898 のこの部分でカバーされています。
- 媒体依存インターフェース (MDI);
- 物理メディア接続 (PMA)
さらに、物理層シグナリング (PLS) の一部と媒体アクセス制御 (MAC) の一部も、ISO 11898 のこの部分で提供される定義の影響を受けます。
OSI モデルの他のすべてのレイヤーは、CAN プロトコル内に対応するものを持たず、ユーザーのレベルの一部であるか、または低速 CAN 物理レイヤーのフォールト トレラント動作に影響を与えないため、ISO 11898 のこの部分の一部ではありません。
2 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
2.1
バス
双方向の伝送を可能にするパッシブリンクによってすべてのノードに到達する通信ネットワークのトポロジー。
2.2
バス障害
中断、短絡などの物理バスの誤動作による障害
2.3
バス値
2 つの補完的な論理値のいずれか: ドミナントまたはリセッシブ
注記 1:ドミナント値は論理「0」を表し、リセッシブ値は論理「1」を表します。ドミナント ビットとリセッシブ ビットの同時送信中、結果のバス値はドミナントになります。
2.4
バス電圧
個々のCANノードのグランドに対するバスラインワイヤCAN_LおよびCAN_Hの電圧
注記 1:VCAN_LおよびVCAN_Hはバス電圧を示します。
2.5
差動電圧
Vデフ
CAN_H ラインと CAN_L ラインの間の電圧
注記 1:Vdiff = VCAN_H − VCAN_L
2.6
障害のない通信
情報を失わない操作モード
2.7
耐障害性
少なくともパフォーマンスを低下させて、指定されたバス障害条件下で動作する能力
例：
信号対雑音比の低下。
2.8
トランシーバーのループ時間遅延
トランシーバーの論理側の入力に論理信号を適用してから、トランシーバーの論理側の出力で検出されるまでの遅延時間
2.9
低電力モード
消費電力を抑えた動作モード
注記 1:低電力モードのノードは、他のノード間の通信を妨害しません。
2.10
ノード
通信回線に接続され、所定の通信プロトコル仕様に従ってネットワークを介して通信できるアセンブリ。
2.11
ノーマルモード
ネットワーク通信にアクティブに参加（送信および/または受信）しているトランシーバの動作モード
2.12
動作容量
C_
物理メディアのトポロジとプロパティに応じて、1 つまたは複数のノードから見たバス ワイヤとコネクタの全体的な静電容量
2.13
物理層
ECUをバスに接続する電気回路の実現
2.14
物理媒体 (バスの)
ワイヤのペア、平行またはツイスト、シールドまたは非シールド
注記 1:個々のワイヤは CAN_H および CAN_L として示されます。
2.15
受信機
送信に使用される物理信号を論理情報またはデータ信号に戻すデバイス
2.16
送信機
論理情報またはデータ信号を電気信号に変換し、これらの信号を物理媒体を介して送信できるようにするデバイス。
2.17
トランシーバー
論理信号を物理層に、またはその逆に適応させるデバイス
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11898-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3, Electrical and electronic equipment.
This first edition of ISO 11898-3 cancels and replaces ISO 11519-2:1994, which has been technically revised.
ISO 11898 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Controller area network (CAN):
- Part 1: Data link layer and physical signalling
- Part 2: High-speed medium access unit
- Part 3: Low-speed, fault-tolerant, medium-dependent interface
- Part 4: Time triggered communication
- Part 5: High-speed medium access unit with low-power mode
Introduction
ISO 11898, first published in November 1993, covered the controller area network (CAN) data link layer as well as the high-speed physical layer.
In the reviewed and restructured ISO 11898:
- ISO 11898-1 describes the data link layer protocol as well as the medium access control;
- ISO 11898-2 specifies the high-speed medium access unit (MAU) as well as the medium dependent interface (MDI).
ISO 11898-1:2003 and ISO 11898-2:2003 cancel and replace ISO 11898:1993.
In addition to the high-speed CAN, the development of the low-speed CAN, which was originally covered by ISO 11519-2, gained new means such as fault tolerant behaviour. The subject of this part of ISO 11898 is the definition and description of requirements necessary to obtain a fault tolerant behaviour as well as the specification of fault tolerance itself. In particular, it describes the medium dependent interface and parts of the medium access control.
1 Scope
This part of ISO 11898 specifies characteristics of setting up an interchange of digital information between electronic control units of road vehicles equipped with the controller area network (CAN) at transmission rates above 40 kBit/s up to 125 kBit/s. The CAN is a serial communication protocol which supports distributed control and multiplexing.
This part of ISO 11898 describes the fault tolerant behaviour of low-speed CAN applications, and parts of the physical layer according to the ISO/OSI layer model. The following parts of the physical layer are covered by this part of ISO 11898:
- medium dependent interface (MDI);
- physical medium attachment (PMA).
In addition, parts of the physical layer signalling (PLS) and parts of the medium access control (MAC) are also affected by the definitions provided by this part of ISO 11898.
All other layers of the OSI model either do not have counterparts within the CAN protocol and are part of the user’s level or do not affect the fault tolerant behaviour of the low speed CAN physical layer and therefore are not part of this part of ISO 11898.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
bus
topology of a communication network where all nodes are reached by passive links which allow transmission in both directions
2.2
bus failure
failures caused by a malfunction of the physical bus such as interruption, short circuits
2.3
bus value
one of two complementary logical values: dominant or recessive
Note 1 to entry: The dominant value represents a logical “0” the recessive represents a logical “1”. During simultaneous transmission of dominant and recessive bits, the resulting bus value will be dominant.
2.4
bus voltage
voltage of the bus line wires CAN_L and CAN_H relative to ground of each individual CAN node
Note 1 to entry:VCAN_L and VCAN_H denote the bus voltage.
2.5
differential voltage
Vdiff
voltage seen between the CAN_H and CAN_L lines
Note 1 to entry:Vdiff = VCAN_H − VCAN_L
2.6
fault free communication
mode of operation without loss of information
2.7
fault tolerance
ability to operate under specified bus failure conditions at least with a reduced performance
EXAMPLE:
Reduced signal to noise ratio.
2.8
transceiver loop time delay
delay time from applying a logical signal to the input on the logical side of the transceiver until it is detected on the output on the logical side of the transceiver
2.9
low power mode
operating mode with reduced power consumption
Note 1 to entry: A node in low power mode does not disturb communication between other nodes.
2.10
node
assembly, connected to the communication line, capable of communicating across the network according to the given communication protocol specification
2.11
normal mode
operating mode of a transceiver which is actively participating (transmitting and/or receiving) in network communication
2.12
operating capacitance
COP
overall capacitance of bus wires and connectors seen by one or more nodes, depending on the topology and properties of the physical media
2.13
physical layer
electrical circuit realization that connects an ECU to the bus
2.14
physical medium (of the bus)
pair of wires, parallel or twisted, shielded or unshielded
Note 1 to entry: The individual wires are denoted as CAN_H and CAN_L.
2.15
receiver
device that transforms physical signals used for the transmission back into logical information or data signals
2.16
transmitter
device that transforms logical information or data signals to electrical signals so that these signals can be transmitted via the physical medium
2.17
transceiver
device that adapts logical signals to the physical layer and vice versa