中課題3

Report
実用技術開発事業 「共通化プロ」H24年度 推進会議
平成25年2月20日,松山
平成24年度 推進会議
【中課題3】 通信制御共通化技術の国内規格への反映
(1)通信制御共通化技術の国内規格化における技術的要件の検討
【中課題4】 普及支援業務
(1) 通信制御共通化技術の各種農業機械への適用と評価
Source : www.isobus.net
農研機構・中央農業総合研究センター
元林浩太
12G00
Motobayashi
13A - 00
細部課題
(1)文献調査
(2)規格化要件の検討
(3)適合試験方法の検討
研究年度
23
24
25
細部課題の研究内容
既存のCAN車上通信規格であるSAE J1939や
ISO11783の最新版を入手し、主に物理層や
データリンク層、ネットワーク管理層に関して、共
通化技術を国内で標準規格化する際に参考と
なる情報を収集し整理する。
他の課題で開発される通信技術共通化ハード
ウェア、後付け型トラクタECU、共通リモートコン
トローラ及び作業機ECU等について海外諸規
格を参考にしつつ、国内で標準規格化するため
に必要な技術的要因と方策を検討・提示する。
新たに開発される通信制御共通化技術に関して、
技術水準を統一して相互接続時の互換性を確
認するための、適合試験の方法を検討する。そ
の際、必要に応じて海外諸規格でのコンプライ
アンステストの技術を調査して参照する。
12A03
全体計画 (中課題3)
Motobayashi
13A - 01
【中課題3】 通信制御共通化技術の国内規格への反映
小課題1.通信制御共通化技術の国内規格化における技術的要件の検討
■前年度までの進捗状況
・共通化技術の開発方向の検討。
既存の農業機械への導入の容易さと、欧米で実績があり日本でも北海道で一部導入が始まっていることを考慮して、
国際規格(ISO11783)に準拠しつつ、接続コネクタが簡易なものも選択できるような技術として開発とすることとした。
・ISO11783 に関する情報の収集
国内規格策定に向けて内容を分析するとともに邦訳資料の作成に着手したほか、
接続コネクタや各ECU 間の接続方式について検討した。
■平成24年度の研究内容
・収集したISO11783等の国際諸規格の分析を進める。
特に物理層やデータリンク層に関して要点の和訳資料作成に着手するとともに、プロジェクト内での情報共有を図る。
・ISOBUS機器を用いた接続試験。
実際の通信データの解析・評価を行い適切な運用方法を検討する。
国内で相互接続互換性を確認する技術的方策を検討し、規格に関する機器の認証試験方法及び仕様について検討する。
■平成24年度研究成果
・国内規格策定に向けネットワーク物理層の検討を行い、接続コネクタ、配線色に関する取り決めを行った。
・その結果、日農工規格「トラクタと作業機間の通信用接続コネクタ」(JFMMAS0021-2011)が制定された。
・この規格は通称「AG-PORT」と呼ばれ、規格に準拠したトラクタ・作業機の市販化が始まった。
・海外で実施されているメーカー間の相互接続試験に関して情報収集を行い、国内での認証試験方法を検討した。
■達成目標から見た問題点と次年度の達成目標
開発する共通化技術を海外諸国に先んじて標準化して円滑に運用し、さらに国際的な競争力を獲得するためには、その通信仕様を
国際規格化して普及促進を図る必要がある。そのためには、海外で開催されるISO の作業部会に継続的に委員を派遣して、国際的な
討議に積極的に参画する必要がある。
平成24年度のまとめ(中課題3)
Motobayashi
13A - 02
【中課題4】
普及支援業務
小課題1.通信制御共通化技術の各種農業機械への適用と評価
■前年度までの進捗状況
我が国における農業機械の制御通信技術は、個別技術として開発・市販化が進められているが、メーカー横断的な標準規格化の流れは
これまでには見られず、トラクタと作業機の接続互換性などの面で支障を来している。
これに対して、CAN 方式ネットワークを基礎とした共通化技術の開発は研究レベルでは進められているが、国内主要メーカーの大半が連
携した標準化・実用化への取り組みは、緒に就いたばかりである。
■平成24年度の研究内容
・農業関係者や産学官関係者を対象とした講演会や研究会を開催し、通信制御共通化技術と本事業における取組を紹介する。
・その通信の仕様について意見交換をして技術水準の統一を図る。
・国内標準として選定したコネクタを各社のトラクタや作業機に実装し、必要な通信メッセージの送受信を可能なものとする。
・当該技術の市販機への普及促進のために、参画各社の協力を得て個別に適応性の検討・共通化の確認を行う。
■平成24年度研究成果
・平成24年度北海道地域マッチングフォーラム「IT等先端技術を利用した畑作機械化農業の新たな展開」(農研機構主催)」において
農業関係者や産学官関係者(参加者175名)を対象として成果の発表と展示・実演を行うとともに技術相談を実施し、好評を得た。
・中課題3「通信制御共通化技術の国内規格への反映」で制定された国内規格の市販機への対応に必要な、情報提供・技術支援を
参画機関に対して個別に対応した。
■達成目標から見た問題点と次年度の達成目標
・国内規格に準拠したトラクタと作業機との適合性について実証検討を引き続き行う必要がある。
・国内規格と技術開発の成果に関する情報提供・技術支援について、引き続き次年度も取り組む。
平成24年度のまとめ(中課題4)
Motobayashi
13A - 03
認証試験に関する検討内容
■24年度成果(中間報告書に記載)
・海外で実施されているメーカー間の相互接続試験に関して情報収集を行った。
・国内での認証試験方法を検討するとともに、具体的な試験機器の設計を行った。
■検討内容
具体的な試験方法:
・①テストツールとの接続 / ②ECUの相互接続 / ③実機の相互接続
・①1社ごとの個別の対応 / ②イベントとして開催して各社が参加
・①特に認証を行わない / ②試験結果に基づいて認証する
評価基準:
・①国内規格 / ②ISO11783の物理層を除外 / ③ISO11783フルスペック
ISO11783規格との整合性:
・①別個の規格(例えば ISOBUS-Light)として位置付ける / ②ISO規格に組み込む
ISOBUSとの整合性:
・①独自の国内試験として実施 / ②AEF「Plugfest」として実施する
■参考情報
“Conformance Test Tool” (by AEF)
“ISOBUS Data Base” (by AEF)
認証試験について
Motobayashi
13A - 04
~~~ 今後の取り組み ~~~
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 10
~~~ 今後の取り組み ~~~
1.国際規格ISOへの提案
ISO11783規格にまだ定義されていない通信メッセージをについて、詳細な
仕様を検討し、その結果をWG1作業部会を通して提案する。
協力依頼:
・具体的な通信仕様の検討への参加(PGN等の詳細)
・ISO作業部会等への出席
2.国際行事への参加
研究プロジェクトの成果として、国際見本市Agritechnicaに出展する。
開催時期は2013.11.10~16、開催場所はドイツ・ハノーバー。
協力依頼:
・出展内容の了承(社名やロゴマークの掲出、関連製品の紹介)
・出展への協力
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 11
~~~ 今後の取り組み ~~~
1.国際規格ISOへの提案
ISO11783規格にまだ定義されていない通信メッセージをについて、詳細な
仕様を検討し、その結果をWG1作業部会を通して提案する。
協力依頼:
・具体的な通信仕様の検討への参加(PGN等の詳細)
・ISO作業部会等への出席
2.国際行事への参加
研究プロジェクトの成果として、国際見本市Agritechnicaに出展する。
開催時期は2013.11.10~16、開催場所はドイツ・ハノーバー。
協力依頼:
・出展内容の了承(社名やロゴマークの掲出、関連製品の紹介)
・出展への協力
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 12
➢ 新たに必要となる制御メッセージと、その仕様について検討。
ISO11783規格で未定義の通信メッセージ、具体的には
(a) わが国特有の作業で必要となる制御メッセージ
(b) 農作業ロボットとして必要になる通信メッセージ等、について
他の課題と連携して仕様の詳細を検討する
次回WGへの提案に向けて準備
必要なメッセージ
想定される対応方法
1
リアヒッチの水平制御(指示値)
新規PGNとそれに対応する新規SPNが必要
2
リアヒッチの水平制御(実測値)
3
ロボットモードのON/OFFに関するステータス
Operator Presenceに関するPGN提案(AGCO
社)と関連付けられるか検討する
4
安全センサからの情報
Device class 17 (Sensor system) の中の新規
Function Codeとして検討する
5
その他(状況に応じて随時対応)
推敲中のISO11783-14 Sequence Controlの動
向にも注意が必要
〃
12J05C
1. 国際規格への提案
Motobayashi
13A - 13
Components of the PGN request (SAE)
1
What is the request ?
Add a new PGN
2
PGN number to be revised
-
3
PGN name
Rear hitch level control command / value response
4
Proposed acronym
5
PGN type
PDU2
6
Data length
8 bytes
7
Is this a multi-packed message ?
No
8
Desired broadcast rate of the message
100ms
9
Desired message priority
3
10
PGN description
Byte 1-2:
Byte 3-4:
Byte 5-6:
Byte 5-8:
11
Requester notes to the SAE committee
SPN=XXX (TBD)
SPN=YYY (TBD)
SPN=ZZZ (TBD)
reserved for future assignment (TBD)
新規PGN(Parameter Group Number)を提案するためには、
データの詳細を定義するSPN(Suspect Parameter Number)も併せて提案する
必要がある
12E07
1. 国際規格への提案
Motobayashi
13A - 14
Components of the Parameter / SLOT / SPN request (SAE)
1
What is the request
Add a new parameter
2
SPN to revise
-
3
Proposed name for new parameter or SPN
Rear hitch tilt angle (X)
4
If adding a new SPN to duplicate a J1587 SID, enter the
J1587 MID/PID/SID
-
5
Parameter starting byte and bit
Byte 1, bit 1
6
Parameter type
(TDB)
7
If the parameter will use an existing SLOT, pick from the
list at the right
-
8
If the parameter requires a new SLOT, fill the following
a. SLOT type
b. Engineering units
c. Scaling (Scaling/resolution)
d. Data range limit (Range maximum)
e. Offset (Range minimum)
f . Parameter length (bit length),
g. Operational range
9
Parameter and/or SPN description
10
If this request is for a ‘State and Status’ Parameter, list
the Bit States and their definitions
11
Requestor notes to the SAE committee
Command / Measured
Degree
xxx (TBD)
yyy (TBD)
zzz (TBD)
16
-
12E08
1. 国際規格への提案
Motobayashi
13A - 15
➢ 国際規格への提起に向けた検討。
【参考】 ISO規格への提案の一般的な流れ
1.提案内容(SPN,PGN,NAMEなど)の検討
2.「J1939 Request Form」の作成・提出
3.WG1ミーティング(年2回程度)において説明・検討
4.必要に応じてSAE,AEF等に送って別途検討
5.WGレベルでWD(またはdB)に掲載
6.CDをSC19に送って審議、採択(年1回)
7.規格改定にあわせて出版(約5年ごと)
【参考】 ISO TC23/SC19/WG1への提案案件の例 (2011年)
Doc. No.
「SAE Request Form」の例
Requester Request subject
Request type
Action
N486
JD
Weather instrument
New function code
Forward request to SAE.
N487
RE:Lab
Virtual implement ECU
New device class and function
Rejected.
N488
RE:Lab
Roll-over monitor
New function code
Check the function code 73 of SAE.
N500
AGCO
Operator presence
New PGN / SPN
Send a request to the AEF functional
safety group to get their input.
N501
Claas
Non-task related data logger
New function code and
preferred source address
Send a request to SAE and update part 1
annexes spreadsheet.
12E09
1. 国際規格への提案
Motobayashi
13A - 16
~~~ 今後の取り組み ~~~
1.国際規格ISOへの提案
ISO11783規格にまだ定義されていない通信メッセージをについて、詳細な
仕様を検討し、その結果をWG1作業部会を通して提案する。
協力依頼:
・具体的な通信仕様の検討への参加(PGN等の詳細)
・ISO作業部会等への出席
2.国際行事への参加
研究プロジェクトの成果として、国際見本市Agritechnicaに出展する。
開催時期は2013.11.10~16、開催場所はドイツ・ハノーバー。
協力依頼:
・出展内容の了承(社名やロゴマークの掲出、関連製品の紹介)
・出展への協力
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 17
~~~ 今後の取り組み ~~~
1.国際規格ISOへの提案
ISO11783規格にまだ定義されていない通信メッセージをについて、詳細な
仕様を検討し、その結果をWG1作業部会を通して提案する。
協力依頼:
・具体的な通信仕様の検討への参加(PGN等の詳細)
・ISO作業部会等への出席
2.国際行事への参加
研究プロジェクトの成果として、国際見本市Agritechnicaに出展する。
開催時期は2013.11.10~16、開催場所はドイツ・ハノーバー。
協力依頼:
・出展内容の了承(社名やロゴマークの掲出、関連製品の紹介)
・出展への協力
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 18
平成25年度の国際行事等
委員会・作業部会等名称
AEF “Plugfest”
ISO TC23 / SC19 / WG5
ISO TC23 / SC19 / WG1
ISO TC23 / SC19
IFAC “Agricontrol 2013”
AEF “Plugfest”
VDI “Land.technik 2013”
DLG “Agritechnica 2013”
ISO TC23 / SC19 / WG1
ISO TC23 / SC19 / WG5
AEF General Meeting
ISO TC23 / SC19 / WG1
ISO TC23 / SC19
in USA
第13回作業部会
第52回作業部会
第20回委員会
(国際学会)
in Europe
(国際学会)
(国際見本市)
第53回作業部会
第14回作業部会
(年次総会)
第54回作業部会
第21回委員会
開催日
2013.4.23-25
2013.4.30
2013.5.1
2013.5.2
2013.8.28-30
開催地,開催国
University of Nebraska, Lincoln, USA
2013.9月頃?
2013.11.8-9
2013.11.10-16
(詳細未定)
Messe Hannover, Germany
Messe Hannover, Germany
Messe Hannover, Germany
Messe Hannover, Germany
未定
???
未定
2013.11中旬
2013.11中旬
2013.11中旬
2014.2~3月頃
2014.2~3月頃
Calgary,Canada
Calgary,Canada
Calgary,Canada
Aalto University. Helsinki, Finnland
参加
未定
○
○
○
○
未定
○
○
○
(詳細未定)
(詳細未定)
○
○
※ 通常、 ISO TC23/SC19専門委員会は年1回、 ISO TC23/SC19/WG1作業部会は年2~3回程度開催される。
※ ISO TC23/SC19/WG5は、ISO16768を検討する ”Wireless Communication”作業部会。
※ ISOの各部会への出席に当たっては、日本農業機械工業会の助言を頂いている。
WG1 作業部会の様子
2.国際行事への参加
Plugfestの様子
12E03C
Motobayashi
13A - 19
Agritechnicaでの展示例(IGI)
アグリビジネス創出フェアでの展示例(農研機構)
Agritechnicaでの展示例(Krone社)
2.国際行事への参加
Agritechnicaでの展示例(AEF)
Motobayashi
13A - 20
~~~ 今後の取り組み ~~~
1.国際規格ISOへの提案
ISO11783規格にまだ定義されていない通信メッセージをについて、詳細な
仕様を検討し、その結果をWG1作業部会を通して提案する。
協力依頼:
・具体的な通信仕様の検討への参加(PGN等の詳細)
・ISO作業部会等への出席
2.国際行事への参加
研究プロジェクトの成果として、国際見本市Agritechnicaに出展する。
開催時期は2013.11.10~16、開催場所はドイツ・ハノーバー。
協力依頼:
・出展内容の了承(社名やロゴマークの掲出、関連製品の紹介)
・出展への協力
次年度に向けた検討事項
Motobayashi
13A - 21
予備スライド
補足資料
Motobayashi
13A - 50
➢ 開発したECUのISOBUS適合性を検証
会場の入り口(オーストリア、WieselburgのMesseHall)
会場内の様子
開発したECUを、各社のVTに接続して検証(写真はCNH社のVT700)
開発したECUを、各社のVTに接続して検証(写真はAGCO社のC1000)
12J10
相互接続試験“Plugfest” (2012.9)
Motobayashi
13A - 51
Plugfest試験結果(暫定整理)
Plugfestでの試験スケジュールの例(2012.9.21)
VT(TC)
作業機ECU
開発ECUは、バス負荷が高い条件下で上手く通信できない場合があった。
その後の改良と追試験(2013.1.24)の結果、概ね問題点を克服した。
※印はAEFの診断解析ベンチのため、成績判定は特に無い。
12J11B
相互接続試験“Plugfest”の結果
Motobayashi
13A - 52
➢ ISO作業部会等において引き続き情報収集を行い、これを共有する。
ISO11783規格のスプレッドシート(通信メッセージの詳細仕様)の例
SPN:Suspect Parameter Number
PGN:Parameter Group Number
Preferred Address
Initial Address
NAME
Function Code (Industry group 0)
Manufacturer Code
12E04
4-(1)
国際規格に関する最新情報の収集
Motobayashi
13A - 53

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