CAN信号を分析して、実際の値に変換する方法
車両のCAN信号を受信して、PCに表示させることができるようになったら、いよいよCAN信号の分析をしていきます。
過去の記事を基に、ハードとソフトを作成すれば、ProcessingでCAN idと16進のCANデータを表示させることができていると思います。
sx99.hatenablog.com
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表示されているCAN値が何を示しているかは、車を操作した時の値の変化から、どのIDの何バイト目が対応しているのかを特定し、さらに、分解能（LSB）やオフセットを推定する必要があります。
全てを特定することはできませんが、ある程度推定することは可能です。
例えば、ステアリング角センサの出力信号を特定する場合は、以下のようにします。
（この記事で特定したCAN id 、CAN信号は私の車のものであり、CAN ID、CAN信号はカーメーカ、もしくは車種ごとに異なります。）
CANを読み出しながら、車両のハンドルを左右に回すと、id 119の3～6バイト目が変化します。
ハンドル操作したときだけ値が変化するため、ここがステアリング角度センサの出力値であることが分かります。
ここで、3～4バイト目(赤枠)と5～6バイト目(黄枠)は2進数換算で"1"ズレているだけで、常にほぼ同じ値が出力されています。
これは、信号出力が2重系になっているか、またはどちらかが補正有り/無しなどの違いによるものだと思います。
走る、止まる、曲がるに関わる機能に使用する信号は、2重系にして信頼性を高める場合があるので、この信号もそのような用途のため２個出力されているのだと思います。
どちらを使っても問題無いと思いますが、今回は赤枠側を使用して説明します。
ステアリング角の信号用にCANとしては2バイト分確保されていることが分かりました。
2バイト分のMAX値は"FF FF" なので、普通に考えれば、センター付近はその1/2に設定するはずです。
よって、ハンドルセンターの出力は "FFFF" x 1/2 = "7FFF" (10進換算で32,767) と推定します。
これはセンター付近の実際のCAN出力とも近い値なので、問題なさそうです。
次に、ハンドルを右に180°回転させてみると、出力は"78 F6" となります。
センターとの出力差は10進数に変換して計算すると
32,767 - 30,966 = 1,801
となります。
今度はハンドルを左に180°回転させると、CAN出力は"87 17" なので、センターとの出力差は
32,767 - 34,583 = -1,816
となります。
右に180°の出力が1,801で、左に180°の出力が-1,816なので、
ここからCAN出力値を1/10にすれば、実際のステアリング角度と一致すると考えられます。
まとめると、CAN出力された値を16進から10進に換算して得られた値から、ハンドルセンターの値 "7FFF" を引いて、1/10すれば、CAN値からステアリング角度に換算することができるのです。
他のCAN信号も、このような感じで分析を進めていくことになります。
分析する上で、ヒントになる情報を以下に書いておきます。
・サービスマニュアルを確認する。
CAN信号の一覧表が記載されていることがあります。
記載されている信号が変化しそうな操作をして、どのバイト位置で出力されているか特定しましょう。
・コントローラのフューズを抜く。
IGオンの状態でコントローラの電源フューズを抜けば、当然そのコントローラが送信していたCAN IDが
出力されなくなるので、CAN idがどのコントローラの物なのか、特定できます。
注意）ヒューズを抜くと、他のコントローラがCAN通信異常の故障を検出して、
警告灯が点灯する可能性があります。
CANで出力されている値は、基本的にそのコントローラが内蔵しているセンサ、または、ハードワイヤで接続している外部センサの値や、入力されたセンサの値から演算したデータですので、
そういった観点で分析すると、多少絞り込めると思います。
・海外のフォーラムをチェックする。
ネットで検索すると海外のサイトで、車両ごとのCAN信号の分析結果について、情報共有が行われていることがあります。後日別で記事にまとめる予定です。
データの分析する際に、PCを見ながら車を走行させる機会が出てくると思います。
次回はノートPCを車載する方法について説明します。
＜注意＞
走行する際はPCの画面を注視すること無く、周りに障害物の無い広い場所を使う等、
事故が発生しないように十分注意して下さい。
万が一事故が発生しても、当ブログは一切の責任を負いません。
