最近車に乗ることが多く、ほぼ毎日乗っているせいか、コネクテッドカー関連の技術に興味が沸いてきた。ので、調べたことや試したことなんかをメモしていく。
まずは車両情報をパソコンから取得することにトライ。調べてみると、車両情報をパソコンやスマホから取得するためには、車に搭載された OBD-II ポートに、ELM Electronics 社 製の ELM327 というチップを積んだアダプタを挿し、Bluetooth や Wi-Fi を経由して取得する、というやり方が一般的なようだ。
というわけで、Bluetooth 版 （写真左）と Wi-Fi 版（写真右）を買ってみた。
まずは Bluetooth 版。macOS Sierra の場合、ペアリングすると /dev/tty.OBDII-Port というデバイスファイルが見えるようになるので、screen コマンドで接続して対話する。
$ screen /dev/tty.OBDII-Port
>ONNECTED
正しく改行され表示されるよう、ラインフィードをオンにする。
>atl1
OK
識別コードを表示させると、ELM327のバージョンが表示される。
>ati
ELM327 v1.5
プロトコルを表示させてみる。ELM327 は様々なプロトコルに対応している が、この車が対応しているプロトコルは ISO 15765-4 (CAN 11/500) で、自動で認識しているようだ。
>atdp
AUTO, ISO 15765-4 (CAN 11/500)
他に使える AT コマンドについては、 ELM327 がサポートしている AT コマンド一覧（PDF） を見ると良い。
次に車両情報を取得してみる。OBD-IIポートから情報を取得するには、PID(Parameter ID) と呼ばれるコードを入力する。PID の一覧はここに載っている。
ここにある PID をすべての車がサポートしているわけではないし、メーカーや車独自の PID もあるらしい。
これを見ると、PID には Mode という大まかなカテゴリがあり、Mode につづいて必要な情報の PID を入力するようだ。例えば、対応している PID の一覧を取得するためのコードは、Mode 01、PID 00 なので、0100 と入力する。
>0100
41 00 98 18 00 01
41 00 BE 3E B8 13
Wikipedia ページの Query の項目 には、先頭に「Number of additional data bytes」というのがあるけど、これはなくてもいい？よくわからない。
レスポンスのフォーマットも Wikipedia に載っている。こちらも先頭に「Number of additional data bytes」というのがあるけど、実際に試したレスポンスには含まれてなさそう。
レスポンスの最初の 41 は 40 に Mode を足した値で、その次の 00 は Mode を含まない PID をそのまま返しているので、実際に読むべき値はその次の 98 18 00 01 と BE 3E B8 13 になる。レスポンスが2行になっているのは、おそらく2つの ECU(Engine Control Unit) から値を取得しているからだろう。どうやら片方がエンジン系ECU、片方がトランスミッション系ECUらしいのだが、この辺りもよくわかってない。
レスポンスは、PID 01〜20 の中で対応しているものをビットエンコードしたもので、読み方は Wikipedia を参照。
Engine coolant temperature の取得はコード 0105 で行う。41 05 を除いた 58 が見るべき値だが、これは 16進数なので10進数では 88 になるが、Wikipedia でこの PID の Formula を見ると「A - 40」と書かれているので、88 - 40 = 44℃ が実際に知りたかった値となる。
>0105
41 05 58
41 05 58
Wi-Fi版のものは、車に挿してイグニッションオンにすると、WiFi_OBDII という SSID が表示されるので、接続してやる。
すると、192.168.0.10:35000 に繋いで対話できるので、telnet や nc コマンド等で接続して対話する。
ATコマンドは Bluetooth 版と同様。
$ telnet 192.168.0.10 35000
Trying 192.168.0.10...
Connected to 192.168.0.10.
Escape character is '^]'.
atl1
OK
>ati
ELM327 v1.5
>atdp
AUTO,ISO 15765-4 (CAN 11/500)
車両情報を取得してみると、レスポンスが Bluetooth 版と異なる。
>0100
7E8064100BE3EB813
7E906410098180001
>0105
7E903410585
7E803410585
>0120
7E8064120A007A011
7E906412000000001
7E806 や 7E903 といった部分が、Bluetooth 版のレスポンスにはないが、これはどうやら CAN というプロトコルのデータフレームに含まれているもののようだ。
CAN通信におけるデータ送信の仕組みとは？ (1/3) - MONOist（モノイスト） を見ると、7E8 や 7E9 が識別のための ID、続く 06 や 03 はコントロールフィールド中のデータレングスコードで、その後に続くデータフィールドの長さを表しているようだ。
内部的には ECU 同士や ECU と OBD-IIアダプタ間では CAN で通信していて、Bluetooth 版アダプタは、CAN のデータフレームのうち、データフィールドしか出力しないけど、Wi-Fi版アダプタは、ID やコントロールフィールドも出力している、ということなのだろう。