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※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。
導入
ISO 17987 (全部分) は、ローカル インターコネクト ネットワーク (LIN) と呼ばれる車載通信ネットワークのユース ケース、通信プロトコル、および物理層要件を指定します。
提案されている LIN プロトコルは、自動車に焦点を当てた低速 UART ベースのネットワーク (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) です。 LIN プロトコルの主な特性には、信号ベースの通信、スケジュール テーブル ベースのフレーム転送、エラー検出を備えたマスター/スレーブ通信、ノード構成、診断サービスの転送などがあります。
LIN プロトコルは、ドア モジュールや空調システムなどの低コストの自動車制御アプリケーション向けです。以下を提供することにより、車両の低速制御アプリケーションの通信インフラストラクチャとして機能します。
- 異なるノードのアプリケーション間で情報を交換する信号ベースの通信。
- 1 kbit/s ～ 20 kbit/s のビット レートをサポート。
- 決定的なスケジュールテーブルベースのフレーム通信。
- 制御された方法で LIN クラスターを起動し、スリープ モードに移行するネットワーク管理。
- エラー処理とエラー通知を提供するステータス管理。
- 大量のデータの転送を可能にするトランスポート層 (診断サービスなど)
- 診断サービスの処理方法の仕様。
- 電気物理層の仕様。
- スレーブノードのプロパティを記述するノード記述言語。
- 通信の動作を記述したネットワーク記述ファイル。
- アプリケーションプログラマのインターフェイス。
ISO 17987 (すべての部分) は、通信システムを 7 つの層に構造化する ISO/IEC 7498-1 で指定されているオープン システム相互接続 (OSI) 基本参照モデルに基づいています。
OSI モデルは、データ通信を (トップダウンの) アプリケーション層 (層 7)、プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、データリンク層、物理層 (層 1) と呼ばれる 7 つの層に構造化します。これらのレイヤーのサブセットは ISO 17987 (すべての部分) で使用されます。
ISO 17987 (すべての部分) は、層によってその上の層に提供されるサービスと、その層のピア エンティティ間でメッセージを送信するために層によって使用されるプロトコルを区別します。この区別の理由は、サービス、特にアプリケーション層サービスとトランスポート層サービスを、LIN 以外のタイプのネットワークでも再利用できるようにするためです。このようにして、プロトコルはサービス ユーザーから隠蔽され、特別なシステム要件で要求された場合にプロトコルを変更することができます。
ISO 17987 (全部分) は、以下に関連する要件の実装をサポートするために必要なすべての文書と参考資料を提供します。
- ISO 17987-1: このパートでは、ISO 17987 (すべてのパート) と構造の概要を、ユースケース定義および後続のすべてのパートで使用するためのリソースの共通セット (定義、参照) とともに提供します。
- ISO 17987-2: この部分では、トランスポート プロトコルに関連する要件と、LIN ノード間でメッセージの PDU を転送するためのネットワーク層の要件を指定します。
- ISO 17987-3: この部分では、抽象化の論理レベルでの LIN プロトコルの実装の要件を指定します。ハードウェア関連のプロパティは、定義された制約では非表示になります。
- ISO 17987-4: この部分は、プロトコル実装を相互接続するために必要なアクティブなハードウェア コンポーネントの実装の要件を指定します。
- ISO/TR 17987-5: この部分では、LIN アプリケーション プログラマ インターフェイス (API) とノード構成および識別サービスを指定します。ノード構成および識別サービスは API で指定され、スレーブ ノードの構成方法とスレーブ ノードが識別サービスを使用する方法を定義します。
- ISO 17987-6: この部分では、ISO 17987-2 および ISO 17987-3 に従って LIN プロトコル実装の適合性をチェックするためのテストを指定します。これには、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層のテストが含まれます。
- ISO 17987-7: この部分では、ISO 17987-4 に従って、LIN 電気物理層実装 (抽象化の論理レベル) の適合性をチェックするテストを指定します。
- ISO 17987-8: この部分では、LIN 通信システムの DC 電力線電気物理層 (EPL) の実装要件と、EPL の適合性テスト計画を指定します。
Introduction
ISO 17987 (all parts) specifies the use cases, communication protocol and physical layer requirements of an in-vehicle communication network called Local Interconnect Network (LIN).
The LIN protocol as proposed is an automotive-focused low speed UART-based network (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Some of the key characteristics of the LIN protocol are signal-based communication, schedule table-based frame transfer, master/slave communication with error detection, node configuration and diagnostic service transportation.
The LIN protocol is for low cost automotive control applications, for example door module and air conditioning systems. It serves as a communication infrastructure for low-speed control applications in vehicles by providing:
- signal-based communication to exchange information between applications in different nodes;
- bit rate support from 1 kbit/s to 20 kbit/s;
- deterministic schedule table-based frame communication;
- network management that wakes up and puts the LIN cluster into sleep mode in a controlled manner;
- status management that provides error handling and error signalling;
- transport layer that allows large amount of data to be transported (such as diagnostic services);
- specification of how to handle diagnostic services;
- electrical physical layer specifications;
- node description language describing properties of slave nodes;
- network description file describing behaviour of communication;
- application programmer's interface.
ISO 17987 (all parts) is based on the open systems interconnection (OSI) basic reference model as specified in ISO/IEC 7498-1 which structures communication systems into seven layers.
The OSI model structures data communication into seven layers called (top down) application layer (layer 7), presentation layer, session layer, transport layer, network layer, data link layer and physical layer (layer 1). A subset of these layers is used in ISO 17987 (all parts).
ISO 17987 (all parts) distinguishes between the services provided by a layer to the layer above it and the protocol used by the layer to send a message between the peer entities of that layer. The reason for this distinction is to make the services, especially the application layer services and the transport layer services, reusable also for other types of networks than LIN. In this way, the protocol is hidden from the service user and it is possible to change the protocol if special system requirements demand it.
ISO 17987 (all parts) provides all documents and references required to support the implementation of the requirements related to the following.
- ISO 17987-1: This part provides an overview of the ISO 17987 (all parts) and structure along with the use case definitions and a common set of resources (definitions, references) for use by all subsequent parts.
- ISO 17987-2: This part specifies the requirements related to the transport protocol and the network layer requirements to transport the PDU of a message between LIN nodes.
- ISO 17987-3: This part specifies the requirements for implementations of the LIN protocol on the logical level of abstraction. Hardware related properties are hidden in the defined constraints.
- ISO 17987-4: This part specifies the requirements for implementations of active hardware components which are necessary to interconnect the protocol implementation.
- ISO/TR 17987-5: This part specifies the LIN application programmers interface (API) and the node configuration and identification services. The node configuration and identification services are specified in the API and define how a slave node is configured and how a slave node uses the identification service.
- ISO 17987-6: This part specifies tests to check the conformance of the LIN protocol implementation according to ISO 17987-2 and ISO 17987-3. This comprises tests for the data link layer, the network layer and the transport layer.
- ISO 17987-7: This part specifies tests to check the conformance of the LIN electrical physical layer implementation (logical level of abstraction) according to ISO 17987-4.
- ISO 17987-8: This part specifies the requirements for implementations of the DC powerline electrical physical layer (EPL) for the LIN communications system as well as a conformance test plan for the EPL.