Sep.2026 04
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CAN、CAN-FD、UDS 診断:T-Box が車両を読み取り書き換える仕組み
序章
T-Box が CAN トラフィックを監視し、DBC で信号をスケーリングし、CAN または DoIP 上で ISO 14229 UDS 0x10 から 0x37 の書き換えシーケンスを実行する方法。
詳細

T-BoxのCAN CAN-FDバスとUDS診断プロトコルの解説

T-Boxは、車両が知っていることを読み取れてこそ有用です。テレマティクスプラットフォームが報告するほぼすべての情報(充電状態、セル電圧、速度、故障コード、衝突フラグ)はCANプロトコルで車載バスから収集され、解錠からファームウェアの書き込みまで、ほぼすべての遠隔操作がUDS診断を使って同じ経路を戻ります。本記事ではCANフレームが車内をどう移動するか、T-Boxがバスを乱さずにどう聴くか、遠隔書き込みに使われるISO 14229 UDSの手順が実際にどう動くかを説明します。

CANとCAN-FD:車両の神経系

Controller Area Networkは差動のマルチマスター・シリアルバスです。すべてのノードがすべてのフレームを見て、メッセージIDによる調停で優先度の高いフレームが衝突なしに線路を獲得します。標準CANフレームは11ビット(拡張は29ビット)の識別子、制御フィールド、最大8バイトのデータ、CRC、応答ビットを載せます。CAN-FDはペイロードを64バイトに増やし、データフェーズでより速いビットレートに切り替えます。これは高分解能の電池・ADAS信号に現代のEVアーキテクチャが必要とするものです。T-BoxのCANトランシーバーは差動PHY信号をMCU向けのUART風フレームに変換し、多くは2〜3の絶縁バスチャネルを介します。

車載ECUとT-Boxの間を移動するCANフレーム各フィールドのアニメーション

T-Boxの聴き方:受動的監視と能動的要求

テレメトリの多くは受動的に集められます。T-Boxは周期的なブロードキャストフレーム(例:BMSが100msごとにパック電圧を発信)を購読し、車両のCANデータベース(DBC)で生のバイトをスケールし、GNSS時刻でタイムスタンプを打ちます。受動的な聴取はトラフィックを増やさないため安全です。誰も発信しないデータが必要なとき、T-Boxは能動的な診断テスターとなり、特定のECU宛てに要求を送って応答を読みます。車室のプレ空調、ドア施錠といった遠隔コマンドも同じ方法で出され、認証と安全な車載通信で守られるため、侵害されたT-Boxが無許可のフレームを注入することはできません。

UDS:ISO 14229診断サービス

Unified Diagnostic Servicesは、テスター(ここではT-Box)とECUの間で話される標準化されたクライアント・サーバー言語です。各サービスにはサービス識別子(SID)があります。テレマティクス技術者が最もよく出会うサービスは次の通りです。

  • 0x10 DiagnosticSessionControl — ECUを既定のセッションから拡張またはプログラミングセッションへ移し、特権サービスを解放する。
  • 0x27 SecurityAccess — 書き込みやフラッシュの前にテスターが認可されていることを証明する「seed and key」方式のチャレンジ。
  • 0x22 ReadDataByIdentifier — VIN、ソフトウェア版、電池のシリアルなどのDIDを読む。
  • 0x19 ReadDTCInformation — 遠隔の状態レポート向けに診断トラブルコードとフリーズフレームを取得する。
  • 0x2E WriteDataByIdentifierと0x31 RoutineControl — パラメータを書き込み、フラッシュ消去や自己診断などのルーチンを呼ぶ。
  • 0x3E TesterPresent — ECUがセッションからタイムアウトするのを防ぐハートビート。

すべてのOTA更新の背後にあるUDSフラッシュ手順

遠隔でのファームウェア取得は最も入念に組まれたUDSの作業です。T-Boxはセルラーでイメージを受け取って検証し、その後、対象ECUを決まった手順で導きます。

UDS再書き込み手順 0x10 0x27 0x34 0x36 0x37 0x31 0x11 のアニメーション

  • 0x10 プログラミングセッションへ入る。その後、0x3Eによる周期的なキープアライブが始まる。
  • 0x27 セキュリティアクセス:シードを要求し、ECUのチャレンジ・アルゴリズムでキーを計算して送り返す。
  • 0x28 / 0x85(任意):フラッシュ窓の間、通常の通信とDTC記録を黙らせる。
  • 0x34 RequestDownload:メモリアドレスとサイズを宣言。ECUは最大ブロック長で応答する。
  • 0x36 TransferData:イメージをブロックごとに流し、各ブロックをシーケンスカウンタで確認する。
  • 0x37 RequestTransferExit:転送を閉じ、ECUがハッシュと署名を確認する。
  • 0x31 ルーチン制御:新イメージを検証して有効化し、0x11 ECUResetで新ファームウェアへ再起動する。

IPベースのアーキテクチャでは同じサービスが車載Ethernet上のDoIP(ISO 13400)で動きます。サービスの論理は同じで、変わるのはトランスポートだけです。

実務での信頼性と安全性

バス負荷、メッセージのタイムアウト、部分ネットワークの起床は、テレメトリが安全トラフィックを決して枯渇させないよう設計する必要があります。フラッシュは再開可能で電源喪失に耐える設計です。更新途中で遮られたECUはブートローダーで起動し、文鎮化せず再転送を受け付けなければなりません。機能アドレッシング(1要求で多くのECUへ)はTesterPresentと協調リセットに限り、同時応答が衝突する書き込みサービスには使いません。これらの規律ある運用が、10万台をきれいに更新するテレマティクス基盤と、フリートを文鎮化させる基盤とを分けるのです。

Weijiang Power:常時接続端末のための電源品質

UDSフラッシュと継続的なバス監視には、決して落ちないT-Box電源が必要です。Weijiang Powerは、点火サイクル、電源 dip、衝突による電源喪失を通じてテレマティクスユニットを生かし続ける広温度域のNiMH・リチウム予備セルとカスタムパックを供給します。整合した内部抵抗ビニング、溶接された相互接続、完全な輸送・安全文書を備えます。レール構成と最悪時の電流プロファイルをお送りください。それに合わせて予備電源を設計します。

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