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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近年，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．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，について取り組む．2022年度には，2021年度に引き続き，研究項目(a)のモデル記述と評価尺度導出をおこない，つぎに，研究項目(b)と(c)のモデル記述を検討した．具体的には，高調波ノイズによるビット誤りを考慮した確率モデルを再構築するための検討をおこなった．故障モデルとして，昨年度と同様にネットワークのデータリンク層に現れる情報ビット誤りを前提とした．すなわち，高調波ノイズが引き起こす物理層の信号値の歪みが論理値の誤りと認識されたものを確率モデルで考察した．解析で扱った評価尺度としては，エラー処理オーバヘッド，メッセージ応答時間などであるが，CANバスへの高調波ノイズによるビット反転メカニズムの非対称性を新たに考慮した．研究項目(b)では，FECモードがもたらす実質的な通信速度向上の数理的な評価に先がけて，シミュレーションと実測による準備をおこない，そこまでの成果を発表するようにまとめた．研究項目(c)においても，多対多のノード間通信における性能・信頼性を解析するモデルのための基礎的な検討をおこなった．モデルのねらいは，バス電位矯正による誤り回避の成否を考慮したメッセージ応答時間を明らかにすることであり，昨年度に引き続きその準備としての実測評価をおこなった．