高調波ノイズを考慮して CAN の性能・信頼性を評価する新しい確率モデルの検討
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21K04551
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25010:Social systems engineering-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
福本 聡 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (50247590)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | CAN / 高調波ノイズ / 評価モデル / ハイブリッド通信プロトコル / バス・エンフォーサ / 車載ネットワーク CAN / 信頼性指標 / 高信頼化技術 |
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| Outline of Research at the Start |
EV(電気自動車)やHEV(ハイブリッドカー)における車載ネットワークでは，電磁環境適合性の新たなバランスを模索しながら，コスト当たりの信頼性指標を向上させる新技術の開発が課題となっている．これまでに，標準車載ネットワーク CAN(controller area network) を想定して，高調波ノイズに起因する過渡故障に対処した「ハイブリッド通信プロトコル」および「バスエンフォーサ」などの能動的な高信頼化技術が提案されている．本研究では，それらの技術の有効性を評価するための数理的評価モデルを構築する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，標準車載ネットワーク CAN(controller area network) を想定して提案されている，「ハイブリッド通信プロトコル」および「バスエンフォーサ」などの高信頼化技術の有効性を評価するための数理的評価モデルを構築することを目指した．三つの研究項目，(a) 高調波ノイズによるビット誤りを記述する基礎的確率モデル，(b) CANハイブリッド通信プロトコルの評価モデル，(c) CANバスエンフォーサの評価モデルについて取り組んだ．
最終年度である2023年度には，研究項目(a)において，単一ビット誤りに加えて連続的なビット誤りの影響を誤りの非対称性を考慮しながら検討した．続いて，研究項目(b), (c) の前年度までの実験とシミュレーション結果を反映した数理モデルの記述を試みた．研究項目(b)では，研究項目(a)のモデルをベースに，多対多のノード間通信におけるメッセージ応答時間を数理的に解析するモデルを検討した．しかしながら，想定する誤りモードにおいては，FECモードがもたらす実質的な通信速度向上は期待できないことが明らかとなった．そこで項目(b)では，最終的にネットワークがバスオフに至るまでの時間と可用性を対象とする信頼性評価モデルの構築を行いプロトコルの有効性を示した．研究項目(c)においても，研究項目(a)のモデルをベースに，多対多のノード間通信における性能・信頼性などを解析するモデルを検討した．しかし，想定する誤りモードでは，複数のノードをバスに接続したときのバスインピーダンスとエンフォーサのバス制御能力の関係がまず問題となることが明らかとなった．そこで，シミュレーションと実測および数理的な解析によって，想定する誤りに対して，100台程度の複数ノードまでエンフォーサによるバス制御が可能であることなどを明らかにした．
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
