SAE J1939 入門 — 商用車・建機・農機のCAN通信

PGN（Parameter Group Number）は、関連するパラメータをまとめたメッセージの識別子です。エンジン回転数・車速・冷却水温といったデータは、どのメーカーの車両でも同じ PGN で流れます。

SPN（Suspect Parameter Number）は、PGN の中に含まれる個々のパラメータの識別子です。分解能・オフセット・単位も規格で定義されているため、受信側は自前の変換テーブルを持たずに物理値へ変換できます。

これが J1939 の最大の利点です。乗用車系の開発から来ると、「DBC がなくても値の意味が分かる」ことに驚くはずです。

J1939 は 29bit の拡張識別子を使い、その中に優先度・PGN・送信元アドレスを埋め込みます。アドレスは 8bit（0〜253）で、機能ごとに推奨値が決まっています（エンジン=0、変速機=3 など）。

同じアドレスを名乗るノードが複数あると衝突するため、アドレスクレームという調停手続きが規定されています。各ノードは 64bit の NAME を持ち、起動時にアドレスを主張し、競合したら NAME の値が小さいほうが優先されます。

自社 ECU を後付けする場合、このアドレスクレームの実装漏れが「ときどき通信できなくなる」という再現性の低い不具合を生みます。

CAN の1フレームは最大8バイトです。それを超えるデータは、TP（Transport Protocol）で分割送信します。1対1の RTS/CTS 方式（TP.CM_RTS / TP.CM_CTS）と、ブロードキャストの BAM（Broadcast Announce Message）方式があります。

BAM は受信側の準備を待たずに一方的に流すため、取りこぼしが起こり得ます。取り扱いには注意が必要です。

J1939-22（J1939-FD）は、CAN FD に対応した新しいデータリンク層です。1フレームあたり最大64バイトを扱え、複数の PGN を1フレームに詰めるコンテナ方式が導入されています。

重要なのは、クラシック CAN の J1939 とは実装が別物だという点です。既存のスタックがそのまま使えるわけではないため、CAN FD 対応を計画しているなら、スタック選定の段階で確認してください。

J1939-73 が診断を規定します。DM1（アクティブな故障）、DM2（過去の故障）などのメッセージで、SPN と FMI（Failure Mode Identifier）の組で故障内容を表現します。

排ガス規制対応では、OBD 関連の要求（J1939-84 の試験など）が加わります。北米向けでは、CARB の Clean Truck Check のような追加の適合確認も発生します。

ファームウェア更新は、J1939 経由のブートローダで行うのが一般的です。更新中の電源断からの復旧、更新対象の識別、転送時間の見積もりを先に設計してください。セキュリティ要件があるなら、イメージの署名検証をブートローダ側に実装する必要があります。

ISO 11783（ISOBUS）は、農業機械向けに J1939 を拡張したものです。作業機とトラクタの相互接続、仮想端末（VT）、タスクコントローラなどが追加されています。

J1587 / J1708 は J1939 以前の商用車ネットワークで、既存車両の保守では今も必要になることがあります。

NMEA 2000 は舶用ネットワークで、J1939 を基礎としています。