SocketCANのエラー通知フレーム

SocketCANとは？

SocketCANは、Linuxのソケット通信のAPIの拡張であり、ソケット通信と同様にCAN通信をおこなうことができる。そのためLinuxでは、CAN通信のプログラムはソケットを使ったネットワークプログラムと同じように記述できる。

エラー通知フレームとは？

SocketCANでは、アプリケーションはエラーメッセージを、通常のCAN フレームと同じように、エラー通知フレームとして受け取ることができる。

CAN_ERR_FLAGビット

受信したフレームの CAN ID の CAN_ERR_FLAGビット (= 0x20000000U) が立っていたらエラーメッセージフレームである。
定数CAN_ERR_FLAG は linux/can.h で定義されている。

エラー種別

エラー通知フレームの CAN ID の下位10ビットがエラー種別を示す。
そのビットマスクの定数は linux/can/error.h で定義されている。
詳細情報については後述する。

ビットマスク定数	ビットマスク値	エラー種別	詳細情報
CAN_ERR_TX_TIMEOUT	0x00000001U	送信タイムアウト(by デバイスドライバ)	-
CAN_ERR_LOSTARB	0x00000002U	調停をロスト	data[0]
CAN_ERR_CRTL	0x00000004U	コントローラの問題	data[1]
CAN_ERR_PROT	0x00000008U	プロトコル違反	data[2..3]
CAN_ERR_TRX	0x00000010U	トランシーバ状態	data[4]
CAN_ERR_ACK	0x00000020U	ACKが受信されない	-
CAN_ERR_BUSOFF	0x00000040U	バスがオフ	-
CAN_ERR_BUSERROR	0x00000080U	バスエラー(フレーム殺到か)	-
CAN_ERR_RESTARTED	0x00000100U	コントローラ再起動	-
CAN_ERR_CNT	0x00000200U	送信エラーカウンタ受信エラーカウンタ	data[6] data[7]

詳細情報

エラー通知フレームのデータ部(8バイト)にエラーの詳細情報が格納される。
そのビットマスクの定数は linux/can/error.h で定義されている。

data[0] : 調停ロスト

何番目のビットで調停をロストしたか。
CAN_ERR_LOSTARB_UNSPEC (=0x00) の場合は特定できず。

data[1] : CANコントローラのエラー状態

ビットマスク定数	ビットマスク値	説明
CAN_ERR_CRTL_UNSPEC	0x00	特定できず
CAN_ERR_CRTL_RX_OVERFLOW	0x01	受信バッファあふれ
CAN_ERR_CRTL_TX_OVERFLOW	0x02	送信バッファあふれ
CAN_ERR_CRTL_RX_WARNING	0x04	受信エラーの警告レベルに達した
CAN_ERR_CRTL_TX_WARNING	0x08	送信エラーの警告レベルに達した
CAN_ERR_CRTL_RX_PASSIVE	0x10	受信エラーパッシブ状態に達した
CAN_ERR_CRTL_TX_PASSIVE	0x20	送信エラーパッシブ状態に達した
CAN_ERR_CRTL_ACTIVE	0x40	エラーアクティブ状態に回復

data[2] : CANプロトコルのエラー種別

ビットマスク定数	ビットマスク値	説明
CAN_ERR_PROT_UNSPEC	0x00	特定できず
CAN_ERR_PROT_BIT	0x01	単一ビットエラー
CAN_ERR_PROT_FORM	0x02	フレームフォーマットエラー
CAN_ERR_PROT_STUFF	0x04	ビットスタッフィングエラー
CAN_ERR_PROT_BIT0	0x08	ドミナントビットを送信できず
CAN_ERR_PROT_BIT1	0x10	レセッシブビットを送信できず
CAN_ERR_PROT_OVERLOAD	0x20	バスオーバーロード
CAN_ERR_PROT_ACTIVE	0x40	アクティブエラー告知
CAN_ERR_PROT_TX	0x80	送信中にエラー発生

data[3] : CANプロトコルのエラー位置

ビットマスク定数	ビットマスク値	説明
CAN_ERR_PROT_LOC_UNSPEC	0x00	特定できず
CAN_ERR_PROT_LOC_SOF	0x03	フレーム先頭
CAN_ERR_PROT_LOC_ID28_21	0x02	IDビット 28 - 21 (SFF: 10 - 3)
CAN_ERR_PROT_LOC_ID20_18	0x06	IDビット 20 - 18 (SFF: 2 - 0 )
CAN_ERR_PROT_LOC_SRTR	0x04	RTR (SFF: RTR)
CAN_ERR_PROT_LOC_IDE	0x05	ID拡張
CAN_ERR_PROT_LOC_ID17_13	0x07	IDビット 17-13
CAN_ERR_PROT_LOC_ID12_05	0x0F	IDビット 12-5
CAN_ERR_PROT_LOC_ID04_00	0x0E	IDビット 4-0
CAN_ERR_PROT_LOC_RTR	0x0C	RTR
CAN_ERR_PROT_LOC_RES1	0x0D	予約ビット 1
CAN_ERR_PROT_LOC_RES0	0x09	予約ビット 0
CAN_ERR_PROT_LOC_DLC	0x0B	データ長コード
CAN_ERR_PROT_LOC_DATA	0x0A	データ部
CAN_ERR_PROT_LOC_CRC_SEQ	0x08	CRC
CAN_ERR_PROT_LOC_CRC_DEL	0x18	CRCデリミタ
CAN_ERR_PROT_LOC_ACK	0x19	ACKスロット
CAN_ERR_PROT_LOC_ACK_DEL	0x1B	ACKデリミタ
CAN_ERR_PROT_LOC_EOF	0x1A	フレーム末尾
CAN_ERR_PROT_LOC_INTERM	0x12	休止中

data[4] : CANトランシーバのエラー状態

ビットマスク定数	ビットマスク値	説明
CAN_ERR_TRX_UNSPEC	0x00	特定できず
CAN_ERR_TRX_CANH_NO_WIRE	0x04	CANHが未接続
CAN_ERR_TRX_CANH_SHORT_TO_BAT	0x05	CANHがBATと短絡
CAN_ERR_TRX_CANH_SHORT_TO_VCC	0x06	CANHがVCCと短絡
CAN_ERR_TRX_CANH_SHORT_TO_GND	0x07	CANHがGNDと短絡
CAN_ERR_TRX_CANL_NO_WIRE	0x40	CANLが未接続
CAN_ERR_TRX_CANL_SHORT_TO_BAT	0x50	CANLがBATと短絡
CAN_ERR_TRX_CANL_SHORT_TO_VCC	0x60	CANLがVCCと短絡
CAN_ERR_TRX_CANL_SHORT_TO_GND	0x70	CANLがGNDと短絡
CAN_ERR_TRX_CANL_SHORT_TO_CANH	0x80	CANLがCANHと短絡

data[5] : 送信エラーカウンタ

送信エラーの回数

data[6] : 受信エラーカウンタ

受信エラーの回数

エラー通知フレームを有効にする設定 (抜粋)

    int m_socket;
    if ((m_socket = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0) {
        // エラー処理
    }
    ...(中略)...
    // エラー通知フレームを有効
    can_err_mask_t err_mask = 0x1FF; // 全てのエラー
    //can_err_mask_t err_mask = ( CAN_ERR_CRTL | CAN_ERR_ACK );
    if (setsockopt(m_socket, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_ERR_FILTER, &err_mask, sizeof(err_mask)) < 0) {
        // エラー処理    
    }

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