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SimulinkでCAN経由の分散ECUネットワークを実装する
この例では、Vehicle Network Toolbox ™ と Simulink ® を使用して、自動車用の CAN 経由の分散型電子制御ユニット (ECU) ネットワークを実装する方法を示します。
Vehicle Network Toolbox は、Controller Area Network (CAN) を介して Simulink モデルを介してライブ メッセージを送受信するための Simulink ブロックを提供します。この例では、CAN Configuration、CAN Pack、CAN Transmit、CAN Receive、および CAN Unpack ブロックを使用して、CAN バスを介してデータ転送を実行します。CAN メッセージは、CAN データベース ファイル canConnectivityForVehicle.dbc で定義されています。
この例では、MathWorks ® 仮想 CAN チャネルを使用します。ただし、モデルを他のサポートされているハードウェアに接続することはできます。
モデルの説明
このモデルは次のサブシステムで構成されています。車両ダイナミクスモデル、センサーとアクチュエーター、方向指示器、ダッシュボード、ブレーキライト、速度コントローラー。車両ダイナミクス モデルは自動車 (環境) を表し、他のサブシステムは CAN バス上のさまざまなノードを表します。
車両ダイナミクスモデル
このサブシステムは自動車の運動方程式を定義します。入力はスロットルとブレーキアクチュエータの位置です。出力はエンジン回転数と車速であり、これらは単一の信号に多重化されます。
センサーとアクチュエータ
このサブシステムは、スロットルおよびブレーキアクチュエーターと、RPM および車速センサーで構成されています。アクチュエータは、CAN バスを介してスロットルとブレーキのコマンドを受信します。アクチュエータの出力（制御）は車両ダイナミクスモデルに送られます。
ブレーキアクチュエータは、ブレーキが作動しているかどうかを知らせる信号も送信します。この信号は 100 Hz でサンプリングされ、CAN バスに送信されます。車両ダイナミクス モデルからのエンジン RPM と車両速度信号もこのサブシステムに入力され、100 Hz でサンプリングされて CAN バスに送信されます。
ダッシュボード
ダッシュボードは車両と運転者の間のインターフェースです。コマンド速度は、スライダー (速度コマンド:値) を使用してユーザーが設定できます。ロータリースイッチ（ターン信号：値）を使用して方向指示器を操作することができます。
速度コマンドと方向指示器の状態信号が CAN バスに送信されます。サンプリングされた車速とエンジン回転数は CAN バスから読み取られ、それぞれスピードメーターとタコメーターに表示されます。
角速度コントローラー
速度コントローラはアクチュエータにコマンドを送信し、車両速度をコマンド値まで駆動します。車両速度と指令速度は CAN バスから読み取られます。スロットルとブレーキのコマンドは、対応する離散比例積分コントローラによって計算されます。アクチュエータ コマンドは CAN バスに送信されます。
ブレーキランプ
ブレーキ ライト サブシステムは、CAN バスからブレーキ アクチュエータの状態信号を受信し、ブレーキ ライトを適切に操作します。ブレーキが作動するたびにブレーキライトが点灯します。
方向指示器
方向指示器サブシステムは、CAN バスから方向指示器ステータス メッセージを受信し、方向指示器を適切にアクティブにします。ロータリースイッチを「左」の位置にすると左方向指示灯が定期的に点滅し、ロータリースイッチを「右」の位置にすると右方向指示灯が定期的に点滅します。
