信息记录装置的制作方法

专利名称：信息记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及记录通过车载网络接收到的各种信息的记录装置。
背景技术：
在当前的汽车等车辆中，电子部件的单元化在进展，大多采用以下结构用于分别控制各电子部件的ECU (Electronic Control Unit :电子控制单元)和/或检测对各 ECU输入的状态信息(例如加速度、节流阀开度、排气温度、O2浓度、各种开关类的操作内容等)的传感器和/或根据来自各ECU的控制信息而驱动电子控制部件的致动器等，通过 CAN(ControIler Area Network 控制器区域网络)等车载网络相互连接为可以通信。作为这样的E⑶之一，有数据记录装置。数据记录装置，是监听在车载网络上传播的上述状态信息及控制信息以及由各 ECU自身进行的异常诊断的结果信息(诊断码等诊断信息)并记录于预定的非易失性存储介质的ECU。通过该数据记录装置记录于非易失性存储介质的车辆信息，是在车辆的检查、 修理时，通过车辆外的检查装置(计算机)读取并诊断各传感器自身和/或机械部件的故障和/或各ECU的异常的有无、分析故障原因的信息。在非易失性存储介质所记录的车辆信息中，作为用于进行异常诊断和/或原因分析的信息，为了获知车辆信息的产生顺序和/或定时，需要对应地记录车辆信息的产生时刻。另外，为了适当地进行上述的诊断，通过数据记录装置记录于非易失性存储介质的车辆信息，必须保证与在车载网络上传播的车辆信息相同。即，必须保证数据记录装置自身正常地工作。因此，只要使数据记录装置自身具有检测本ECU的工作是否正常的诊断功能，将关于本ECU的诊断信息(表示通过诊断功能检测的本ECU的工作是否正常的信息) 与车辆信息关联记录于非易失性存储介质即可。图14是记载时刻信息、车辆信息以及诊断信息的记录的格式图。在图14中，所谓“CANID”，是在车载网络为CAN的情况下用于将车辆信息与其他信息相区别的标识信息； “时刻信息A (日时分秒)”是表示日时分秒的信息，该日时分秒表示得到车辆信息以及诊断信息的时刻；所谓“时刻信息B (1/100秒)”，是以1/100秒为单位对表示上述时刻的不足1 秒的尾数进行表示的值(0/100 99/100)；所谓“数据”，是上述车辆信息；所谓“SUM”，是校验和值。另外，图15是概念性地表示将这样的记录累积于多个非易失性存储介质中的状态的概念图。在图15中，“0K”以及“NG”是“诊断信息”的值。专利文献1特开2007-213393号公报但是，进行记录的全部记录，若构成为记录详细的时刻信息(例如时刻信息々[日时分秒]和时刻信息B[l/100秒]的时刻信息双方)，则1个记录的数据量变多，存在非易失性存储介质容易溢出的问题。另外，在构成为在接收到车辆信息的情况下生成并累积上述这样的记录的情况下，例如，在数据记录装置自身发生异常而不能正常地进行车辆信息的接收处理的情况下， 不会生成记录。即，即使使数据记录装置具有诊断功能，也有可能发生其诊断结果不作为记录而被进行记录的现象。

发明内容
因此，本发明的课题在于提供一种在对流通于网络上的记录对象信息也包含时刻信息地进行记录的情况下，能够减少进行记录时的1记录的数据量的数据记录装置。另外，本发明的其他课题(追加的课题)在于在装置自身发生了异常的情况下，也可通过分析已记录的记录而掌握其状态(由于装置自身发生了异常，所以不会进行车辆信息的记录的状态)。本发明的信息记录装置，记录从各种ECU和/或各种传感器向网络发送的数据之中预定的记录对象信息，具备通信单元，其从前述网络接收前述记录对象信息；时刻信息生成单元，其生成绝对时刻信息和以比该绝对时刻信息少的数据量表示与该绝对时刻信息的差时间的相对时刻信息；记录数据生成单元，其按每预定时间生成包含当前的前述绝对时刻信息的第1记录数据，并在每次前述通信单元接收前述记录对象信息时生成包含该记录对象信息以及当前的前述相对时刻信息的第2记录数据；以及记录处理单元，其将前述记录数据生成单元所生成的第1记录数据和第2记录数据以按这些记录数据生成的顺序并存的方式记录于记录介质。若这样构成，则在记录从网络上接收到的记录对象信息的情况下，由于在记录该信息的第2记录数据中不记录绝对时刻信息，所以能够缩短记录数据的总长。绝对时间信息的单位和相对时刻信息的单位，既可以前者是日时分秒而后者是比其小的单位，也可以前者是日时分而后者是秒。另外，绝对时刻信息生成的相位，既可以是绝对时刻信息的单位所表示的整时刻，也可以从整时刻偏离一定时间。网络，既可以是车载网络，也可以是其他用于机械控制的网络。在前者的情况下， 既可以是CAN，也可以是依照其他规格的车载网络。根据以上构成的本发明，在将流通于网络上的记录对象信息记录于记录介质时， 能够减少对记录对象信息进行记载的记录的数据量。


图1是表示包含数据记录装置的车载网络系统的概略结构的方框图。图2是表示通过数据记录装置的微计算机执行的各种程序以及RAM上的各种信息的软件构成图。图3是表示由各程序进行的数据处理的流程的数据流图。图4是CAN数据的格式图。图5是存储有诊断信息的时刻数据记录的格式图。图6是时刻数据记录的变形例的格式图。图7是存储有车辆信息的CAN数据记录的格式图。图8是正常时的记录累积用缓冲器以及存储元件所累积的记录组的格式图。
图9是异常时的记录累积用缓冲器以及存储元件所累积的记录组的格式图。图10是表示CAN通信控制部的向记录数据生成部的传送处理的流程图。图11是表示记录数据生成部的处理的流程图。图12是表示存储管理器的向写入缓冲器的传送处理的流程图。图13是表示存储管理器的向存储装置控制部的传送处理的流程图。图14是将车辆信息与诊断信息写入了同一记录的情况下的记录的格式图。图15是将车辆信息与诊断信息写入了同一记录的情况下的数据文件的数据构成图。1数据记录装置，14微计算机，17存储元件，21RAM, 22R0M, 23输入信息监视部，24 电源电压监视部，32CAN通信控制部，34存储管理器，35时刻信息作成部，36异常检测部，33 记录数据生成部。
具体实施例方式以下，基于附图，示例性地说明用于实施本发明的方式。以下所示的实施方式是示例，本发明并非限定于此。图1是表示包含本实施方式的数据记录装置的车载网络系统的概略结构的方框图。如图1所示，用于分别控制车辆的各电子部件(致动器、仪表等)的各种 ECU (Electronic Control Unit 电子控制单元)2和/或用于检测车辆的状态的各种传感器3，通过作为车载网络的一种的CAN (Controller Area Network 控制器区域网络)相互连接为可以通信。这里，各种ECU2，包含引擎控制ECU、ABS(Antilock Brake System 防抱死制动系统)ECU等。另外，各种传感器，包含加速度传感器、排气温度传感器、O2传感器、各种开关和/或踏板类。这各种ECU2以及各种传感器3，分别将发往其他ECU2的数据存储于预定格式的帧(图4)，向CAN发送。这样向CAN发送的帧(以下称为“CAN数据”)，由需要该帧的ECU2读取，用于由该ECU2进行的电子部件的控制。数据记录装置1，由于是监听这样在CAN上传播的CAN数据之中包含车辆信息(控制信息以及状态信息)的数据、备于日后的故障检查而备而存储于存储元件17的ECU，所以与其他E⑶2同样地连接于CAN。在此，CAN是车载网络的一种，但是通过怎样的车载网络将 E⑶间连接，依赖于所需要的数据带宽和/或成本。因而，在存在连接于其他种类的车载网络(例如 LIN(Local Interconnect Network 本地互联网络)、FlexRay (夕]A 9 一公司的注册商标))的ECU的情况下，数据记录装置1优选也连接于该其他种类的车载网络。数据记录装置1，除了形成与CAN的接口的CAN收发器16、执行对CAN数据的处理的微计算机14以及连接于该微计算机14的非易失性存储装置15之外，还内置有使来自电源(电池)4的电力降压而对微计算机和/或非易失性存储装置15进行供给的电源电路 12。另外，非易失性存储装置15，通过使用通过非易失性存储元件构成存储区域的存储元件，不仅即使切断电源也可以保存数据，而且也可以设定为即使切断电源也可对易失性存储器(RAM)供给存储保持用的电力而保存数据的后备RAM。另外，非易失性存储装置15，也可以采用内置于微计算机14的结构。CAN收发器16，是以CAN的物理层为终端的装置，将在CAN上以2线式工作电压方式调制的CAN数据变换为H/L的二值信号并传送给微计算机14。
微计算机14作为硬件结构，除了执行程序的未图示的处理器之外，还具有RAM21 以及R0M22。另外，输入信息监视部23，具有监视从点火开关5向其他E⑶输入的点火信号的状态(接通/关断)并对处理器输入监视结果的功能。另外，电源电压监视部对，具有在处理器处于唤醒状态的期间监视电源(电池)4的电压并对处理器输入监视结果的功能。 这各功能是处理器通过执行程序而实现的功能。另外，数据记录装置1，由于不经由点火开关和/或附加开关地直接连接于电池， 所以在点火开关关断的期间也被供给电源。这主要是为了保存RAM21的数据。并且，仅在点火开关处于接通的期间进行向RAM21的数据的记录处理，在点火开关处于关断的期间成为备用状态(省电模式)。但是，也可以改变为，在点火开关处于关断的期间也可进行向RAM21 的数据记录。R0M22，存储有处理器读取并执行的各种程序。RAM21 (相当于易失性存储器)，是通过处理器执行根据上述各种程序的处理而构建各种缓冲器的工作区域。存储元件17 (相当于非易失性存储器)，通过非易失性存储元件构成存储区域。图2是表示通过处理器执行存储于R0M22中的程序而实现的各功能的软件构成图。如图2所示，通过处理器实现的功能，除了上述的各功能23J4之外，大致分为E⑶系统管理部31、CAN通信控制部32、记录数据生成部33以及存储管理器34。E⑶系统管理部31是控制构成数据记录装置1的各电路的功能，在控制之下具有时刻信息作成部35以及异常检测部36。时刻信息作成部35，是通过计数而管理当前时刻的软件计时器，按每1/100秒生成以1/100秒的单位(0/100秒 99/100秒)表示当前时刻的每整秒起的时间差的时刻信息B(相对时刻信息)，并且在时刻信息B溢出的定时(每1秒)，生成以日时分秒的单位 (预定单位)表示当前时刻的时刻信息A(绝对时刻信息)。以下，以时刻信息A的数据量比时刻信息B的数据量多为前提进行说明，但是未必限定于这种关系。时刻信息作成部35， 若作成时刻信息A，则直接向记录数据生成部33发送该时刻信息A。另外，时刻信息作成部 35，若从记录数据生成部33有请求，则向记录数据生成部33发送时刻信息B (相当于时刻信息生成单元)。异常检测部36，具有执行数据记录装置1的自身诊断并将诊断结果作为诊断信息对记录数据生成部33进行通知的功能。例如，异常检测部36，在预定时间以上从CAN通信控制部32对记录数据生成部33未进行数据输出的情况下，判断为CAN通信控制部32异常。 另外，异常检测部36，进行各种缓冲器的写入以及读取的检查，检测异常(相当于异常检测单元)。另外，E⑶系统管理部31管理微计算机14整体的唤醒状态与睡眠状态之间的转变，如果输入信息监视部23的监视结果是点火信号的关闭，则在由其他程序进行的必要处理完成后，使微计算机14整体转变为睡眠状态，另一方面，即使处于睡眠状态也检查输入信息监视部23的监视结果，如果其表示点火信号的开启，则使微计算机14整体转变为唤醒状态。另外，时刻信息作成部35，通过在处于睡眠状态时也进行使计时器计数的处理，在处于睡眠状态时也继续进行当前时刻的管理。
CAN通信控制部32，以CAN协议的逻辑层为终端，使用CAN驱动器37，执行对从CAN 收发器16传输来的CAN数据的处理。记录数据生成部33，将从CAN通信控制部32传送来的车辆信息、从异常检测部36 传送来的诊断信息以及从时刻信息作成部35传送来的时刻信息A、B汇集为预定格式，并对存储管理器34传送(相当于记录数据生成单元)。存储管理器34，使用存储装置控制部42访问存储元件17，进行数据的写入(相当于存储处理单元)。以下，参照图3的数据流图、图5 图9的格式图、图10 图13的流程图，说明由上述各功能进行的对各数据的具体处理内容。另外，在图3中，写入缓冲器49内的写入数据和/或读取缓冲器内的读取数据，是汇集了多个记录数据而得到的数据。另外，图5 图 9的格式图，表示格式的一例，格式的内容也可以改变。首先，如图4的概略格式图所示，CAN数据具有存储CANID的“CANID”字段、存储流通对象数据的“数据”字段、描述该“数据”字段的字节长度的“DLC”字段、描述CAN数据的发布时刻的“时间戳”字段。并且，CAN通信控制部32，使用CAN驱动器37，随时将从CAN收发器16传输来的 CAN数据存储于接收缓冲器47。另一方面，CAN通信控制部32，如图10所示，定期地检查接收缓冲器47中是否存储有CAN数据(S001)，只要在接收缓冲器中具有CAN数据的情况下， 便将接收缓冲器47内的CAN数据传送给记录数据生成部33 (S002)。记录数据生成部33，每接收从CAN通信控制部32传送来的CAN数据以及每从时刻信息作成部35接收时刻信息A时，中断并开始图11所示的处理。并且，在开始后最初的 S101，记录数据生成部33检查接收到了 CAN数据还是接收到了时刻信息A。并且，在从时刻信息作成部35接收到了时刻信息A的情况下，记录数据生成部33， 在S102，从异常检测部36获取诊断信息。在接下来的S103，记录数据生成部33，根据从时刻信息作成部35获取的时刻信息 A和从异常检测部36获取的诊断信息作成记录用数据。该记录用数据，如图5的格式图所示，是包括存储CANID的“标识符(CANID)，，字段、存储时刻信息A的“时刻信息”字段、存储诊断信息的“数据(诊断信息)”字段以及存储校验和的值的“SUM”字段的记录。另外，如图6的格式所示，也可以进一步分割“数据(诊断信息)”字段，设定为表示正常(OK)/异常 (NG)的“诊断信息”字段和空区域。在此情况下，在空区域，也可以存储异常类别、异常的主要原因等信息。S103结束后，记录数据生成部33，使处理前进到S104。另外，如若对比图5 和/或图6与图14则可以看出的，由于图5和/或图6所示的格式的字段比图14所示的格式少，所以图5和/或图6所示的格式的数据量比图14的格式少。但是，在本发明的应用时，格式的数据量不一定限定于成为这样的关系。另一方面，若接收到从CAN通信控制部32传送的CAN数据，则在SlOl判断出了的情况下，记录数据生成部33，在S105，从时刻信息作成部35获取时刻信息B。在接下来的S106，记录数据生成部33，根据从CAN通信控制部32接收到的CAN数据和从时刻信息作成部35获取到的时刻信息B，作成记录用数据。该记录用数据，如图7的格式图所示，是包括存储CANID的“标识符(CANID) ”字段、存储时刻信息B的“时刻信息” 字段、存储CAN数据中的流通对象数据的“数据”字段以及存储校验和的值的“SUM”字段的记录。在S106结束后，记录数据生成部33，使处理前进到S104。另外，如若对比图7与图 14则可以看出的，由于图7所示的格式的字段比图14所示的格式少，所以图7所示的格式的数据量比图14的格式少。另外，图7所示的格式的数据量与图5和/或图6所示的格式的数据量相等。但是，在本发明的应用时，格式的数据量不一定限定于成为这样的关系。在S104，记录数据生成部33，将在S103或S106作成的记录用数据传送至存储管理器34，存储于记录累积用缓冲器48。存储管理器34，在从记录数据生成部33接收记录用数据的传送时，将所接收到的记录用数据以循环的顺序存储(覆写)于能够以环形式存储N个记录的记录累积用缓冲器 48。另外，存储管理器34，如图12所示，定期地检查在记录累积用缓冲器48中是否存储有预定量、即存储装置控制部42在一次写入处理中进行对存储元件17的写入的最大数据量以上的记录用数据(S201)，仅在存储有上述预定量以上的记录用数据的情况下，将上述预定量的记录用数据传送至写入缓冲器49。另外，存储管理器34，如图13所示，定期地检查在写入缓冲器49中是否存储有记录用数据(S301)，仅在写入缓冲器49中存储有记录用数据的情况下，将写入缓冲器49内存储的上述预定量的数据传送至存储装置控制部42(S302)。存储装置控制部42将从存储管理器34传送的记录用数据按传送顺序(即由记录数据生成部33生成的顺序)累积于存储元件17。根据以上说明的本实施方式，在异常检测部36中未检测出异常的正常时，存储元件17中累积的数据的状态，逻辑上，成为图8所示的数据状态。图8中的各行，表示各个记录用数据，随着从上向下，生成定时不断变新。因此，各记录用数据的累积状态，成为下述形态在无论CAN数据的接收的有无都按每整秒由S103生成的包含时刻信息A以及诊断信息的记录用数据彼此之间，插入有在该各记录用数据中的时刻信息A所分别表示的时刻之间由S104生成的包含时刻信息B以及CAN数据中的流通对象数据的几个记录用数据。另夕卜，在异常检测部36中检测出了异常的异常时，各记录用数据的累积状态成为图9所示的形态。如若比较这些图8以及图9与图15则可以看出的，根据本实施方式，无论CAN数据的接收的有无都按每整秒记录数据记录装置1自身的诊断信息，但是关于车辆信息，由于每次接收时记录于独立的记录，所以不需要将诊断信息与车辆信息记录于同一记录。另外，根据本实施方式，在存储有CAN数据的各记录用数据中，不包含关于“日时分秒”的信息，但由于包含表示每整秒起的时间差的时刻信息B，所以通过将紧邻其前出现的时刻信息A加上该记录用数据中的时刻信息B，能够计算出得到该记录用数据的时刻 (^ CAN数据的产生时刻)。因而，不需要在存储CAN数据的记录用数据中存储关于“日时分秒”的信息。除此之外，在存储时刻信息A以及诊断信息的记录用数据中不需要存储时刻 fn 息 B ο另外，也可以构成为，在存储时刻信息A及诊断信息的记录用数据的时刻信息中， 包含时刻信息B。通过以上，可以缩短各记录用数据的数据量。并且，一般地，在车载网络上流通的车辆信息的CAN数据的每一秒的平均个数远远超过12个。因而，根据本实施方式，虽然记录用数据的总数按照将诊断信息与CAN数据存储于分别独立的记录用数据中的量，与以往的方式相比增加，但是总数据量与以往的方式相比充分削减。另外，根据本实施方式，由于数据记录装置1自身的诊断信息与其他的记录数据 (车辆信息)记录于相同的位置，所以在记录数据(车辆信息)的分析容易这一点，是优选的。另外，CAN也用于车辆之外的机械控制，本发明的前提的问题，在将CAN用于车辆之外的情况下也可产生，在使用CAN以外的车载网络的情况下也可产生。因而，在这些情况下，也可以应用本实施方式。另外，在上述实施方式中，构成为根据点火开关5等的状态来改变工作，但并不限于在检测是否处于应该记录车辆信息的状态时一定以这样的开关类的状态为契机。例如，在电动汽车和/或燃料电池汽车等在停车中也进行充电等某一工作的车辆中，例如，也可以根据来自管理车辆控制的ECU的控制信号来控制数据记录的开始和/ 或停止。除此之外，在能够实现本发明的范围内，也可以适宜改变数据记录装置1的系统结构等。
权利要求
1.一种信息记录装置，记录从各种ECU和/或各种传感器向网络发送的数据之中预定的记录对象信息，其特征在于，具备通信单元，其从前述网络接收前述记录对象信息；时刻信息生成单元，其生成绝对时刻信息和以比该绝对时刻信息少的数据量表示与该绝对时刻信息的差时间的相对时刻信息；记录数据生成单元，其按每预定时间生成包含当前的前述绝对时刻信息的第1记录数据，并在每次前述通信单元接收前述记录对象信息时生成包含该记录对象信息以及当前的前述相对时刻信息的第2记录数据；以及记录处理单元，其将前述记录数据生成单元所生成的第1记录数据和第2记录数据以按这些记录数据生成的顺序并存的方式记录于记录介质。
2.一种信息记录装置，记录从各种ECU和/或各种传感器向网络发送的数据之中预定的记录对象信息，其特征在于，具备通信单元，其从前述网络接收前述记录对象信息；异常检测单元，其自行诊断信息记录装置自身的工作是否正常，生成表示诊断结果的诊断信息；时刻信息生成单元，其生成绝对时刻信息和以比该绝对时刻信息少的数据量表示与该绝对时刻信息的差时间的相对时刻信息；记录数据生成单元，其按每预定时间生成包含当前的前述绝对时刻信息及前述诊断信息的第1记录数据，并在每次前述通信单元接收前述记录对象信息时生成包含该记录对象信息以及当前的前述相对时刻信息的第2记录数据；以及记录处理单元，其将前述记录数据生成单元所生成的第1记录数据和第2记录数据以按这些记录数据生成的顺序并存的方式记录于记录介质。
3.根据权利要求2所述的信息记录装置，其特征在于在前述记录对象信息中，包含从前述各种ECU向网络发送的、作为由前述各种ECU进行的异常诊断的结果的诊断信息。
4.根据权利要求1或2所述的信息记录装置，其特征在于前述通信单元，若从前述网络接收前述记录对象信息，则将前述记录对象信息发送至前述记录数据生成单元；前述时刻信息生成单元，以前述预定时间的周期作成前述绝对时刻信息并发送至前述记录数据生成单元；前述记录数据生成单元，在从前述时刻信息生成单元存在前述绝对时刻信息的发送的定时生成前述第1记录数据，在从前述通信单元存在前述记录对象信息的发送的定时生成前述第2记录数据。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的信息记录装置，其特征在于前述时刻信息生成单元生成前述绝对时刻信息的定时，是前述绝对时刻信息的最低位的值发生变化的定时。
全文摘要
本发明提供车辆信息记录装置，其能够在车辆信息不流通的期间也记录诊断信息，并且能够缩短记录总长。CAN驱动器37接收发送于CAN上的车辆信息。诊断信息获得模块39监视诊断记录ECU1自身的工作是否正常并生成诊断信息。时刻信息作成模块35，每秒生成时刻信息A并且生成以1/100秒单位表示从该时刻信息A的生成定时起的时间差的时刻信息B。诊断记录模块44，在每次时刻信息作成模块35生成时刻信息A时，将包含该时刻信息A以及在该时刻生成的诊断信息的第1种记录传送给存储管理器34，将包含该车辆信息以及在该时刻生成的时刻信息B的第2种记录传送给存储管理器34。
文档编号G07C5/08GK102568054SQ201110354790
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者丰福直树, 嘉藤智幸, 山中淳史, 松尾辰行, 田中啓一, 石尾雅人, 石川智康, 福地健二 申请人:丰田自动车株式会社, 富士通天株式会社