CN102456240A - 基于can总线的车载记录装置及其存储数据的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于CAN总线的车载记录装置，包括CAN模块、控制模块和电源模块，其中，还包括非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述CAN模块通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块，所述控制模块通过时钟模块定时将数据存储到非易失性存储芯片中。克服了现有车载记录装置在车辆发生交通事故或人为损坏时，车载记录装置损坏，整车状态数据无法读取的弊端，本发明在车辆发生交通事故或人为损坏时，存储在非易失性存储芯片中的整车状态数据没有丢失，可以供随时查阅，用于进行故障分析。

Description

基于CAN总线的车载记录装置及其存储数据的控制方法

技术领域

本发明涉及车载记录装置，具体涉及一种基于CAN总线的车载记录装置及其存储数据的控制方法。

背景技术

现有车辆的车载记录装置，虽然具有记录及存储整车状态数据功能，但也存在以下缺陷，1)在车辆发生交通事故或人为损坏时，车辆基本报废，即车载记录装置也随之报废，存储在该装置的整车状态数据也无法读取，这样，使得人们不便于对该报废车辆进行故障分析；2)现有车载记录装置存储的整车状态数据，只记录了数据内容，没有记录每条数据的时间信息，因此，不便于对该数据进行故障分析。

发明内容

本发明为解决现有车载记录装置在车辆发生交通事故或人为损坏时，车载记录装置损坏，整车状态数据无法读取的技术问题，提供了一种在车辆发生交通事故或者人为损坏时，存储有用于故障分析的整车状态数据的基于CAN总线的车载记录装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CAN总线的车载记录装置，包括CAN模块、控制模块和电源模块，其中，还包括非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述CAN模块通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块，所述控制模块通过时钟模块定时将数据存储到非易失性存储芯片中。

本发明还提供了一种车载记录装置存储数据的控制方法，车载记录装置包括CAN模块、控制模块、电源模块、非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述非易失性存储芯片包括正常数据区和异常数据区，其中，存储数据的控制方法包括以下步骤：

步骤一：电源模块给控制模块上电；

步骤二：控制模块读取并判断非易失性存储芯片通信状态是否正常，当非易失性存储芯片通信状态正常时，执行下一步骤，否则，结束流程；

步骤三：时钟模块定时给控制模块发送时钟脉冲；

步骤四：当控制模块每收到一个时钟脉冲时，控制模块读取时钟模块的当前时钟信息，控制模块通过CAN模块读取整车状态数据，并判断该整车状态数据是否异常，当该整车状态数据异常时，将异常数据和当前时钟信息结合形成异常数据包，并将该异常数据包存入非易失性存储芯片的异常数据区，当该整车状态数据正常时，将正常数据和当前时钟信息结合形成正常数据包，并将该正常数据包存入非易失性存储芯片的正常数据区；

步骤五：返回执行步骤三。

从本发明提供的一种基于CAN总线的车载记录装置技术方案可以看出，本发明包括CAN模块、控制模块和电源模块，其中，还包括非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述CAN模块通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块，所述控制模块通过时钟模块定时将数据存储到非易失性存储芯片中。目的是，使得本发明的基于CAN总线的车载记录装置在车辆发生交通事故或人为损坏时，非易失性存储芯片中的整车状态数据不被丢失，仍然可用于进行故障分析。另外，本发明装置中存储在非易失性存储芯片的整车状态数据在车辆发生故障时，也可以随时方便取出，用于进行故障分析。

附图说明

图1为本发明提供的一实施例基于CAN总线的车载记录装置的结构框图；

图2为本发明提供的另一实施例基于CAN总线的车载记录装置的结构框图；

图3为本发明提供的一实施例车载记录装置存储数据的控制方法流程图；

图4为本发明提供的另一实施例车载记录装置存储数据的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的核心是对现有的车载记录仪进行改进，即在现有的车载记录仪(包括CAN模块、控制模块和电源模块)的基础上增加非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述CAN模块通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块，所述控制模块通过时钟模块定时将数据存储到非易失性存储芯片中。目的是，使得本发明的基于CAN总线的车载记录装置在车辆发生交通事故或人为损坏时，非易失性存储芯片中的整车状态数据不被丢失，仍然可用于进行故障分析。另外，本发明装置中存储在非易失性存储芯片的整车状态数据在车辆发生故障时，也可以随时方便取出，用于进行故障分析。

图1为本发明提供的一实施例基于CAN总线的车载记录装置的结构框图，参阅图1，基于CAN总线的车载记录装置包括CAN模块2、控制模块1、电源模块3、非易失性存储芯片4和时钟模块5，所述CAN模块2、时钟模块5、非易失性存储芯片4和电源模块3分别与控制模块1相连，所述电源模块3为控制模块1供电，所述CAN模块2通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块1，所述控制模块1通过时钟模块5定时将数据存储到非易失性存储芯片4中。

具体实施中，所述整车状态数据包括车辆运行过程中的正常数据和异常数据，其中，该整车状态数据包括来自于车辆驱动电机的电压\电流值、来自于车俩供电系统的单节电池电压和总电池电压、来自于车辆散热器的温度值，还有来自车辆当前的行驶速度、里程、户外温度参数、告警信号等。

具体实施中，所述非易失性存储芯片4包括正常数据区和异常数据区，且最为优选方案，上述异常数据区的容量大于正常数据区的容量，目的是，在有限容量的非易失性存储芯片4中存储较多的异常数据，因为，对于故障分析来说，异常数据的作用远大于正常数据的作用。

具体实施中，所述非易失性存储芯片4可为任一具有存储且不易丢失数据的芯片，作为优选方案，所述非易失性存储芯片4优选SD卡，因为SD卡具有体积小、功耗低、可擦写和非易失性特点，在长时间采集、记录海量数据的应用上也有显著优点，而且，由于SD卡体积小，因此便于其从车载记录装置上插入和取出，另外，SD卡进一步保证了本发明基于CAN总线的车载记录装置的数据存储安全、数据读取快捷和检索的方便快捷。

另外，SD卡通常包括两种工作模式，SD模式和SPI模式，由于SD模式需要选择带有SD卡控制器接口的控制模块1，或者必须加入额外的SD卡控制单元以支持SD卡的读写，则选用SD模式工作就无形中增加了本发明车载记录装置的硬件成本，而SPI模式则不需要另加SD卡控制单元，只需要四条线就可以完成所有数据的交换，并且市场上很多控制模块1都集成有现成的SPI接口电路，因此采用SPI接口电路对SD卡进行读写操作可大大简化硬件电路的设计。综上可知，本发明中SD卡优选为能够节省硬件成本和简化硬件电路的SPI模式。

具体实施中，所述控制模块1优选用具有防止非法访问Flash、EEPROM和RAM存储器内容的电路的MCU，这样能够很好地保证存储资料的安全，进一步，上述MCU优选用MC9S08DZ60芯片，因为MC9S08DZ60芯片最多可提供53个通用I/O管脚和1个专用输入管脚。这些管脚和片上外围设备(定时器、串行I/O、ADC、MSCAN等)共享。MC9S08DZ60还提供了多种工作模式，主要有：运行模式、主动后台模式、等待模式和停止模式，保证了系统在这种环境和状态下的适用性。当然，本发明的控制模块1不限于上述具有防止非法访问Flash、EEPROM和RAM存储器内容的电路的MCU，也不限于MC9S08DZ60芯片，所有MCU均属于本发明的保护范围之内。

具体实施中，所述时钟模块5优选用DS3231芯片，因为该DS3231芯片具有成本低、快速、精度高、工作温度范围广、低功耗、实时时钟提供秒、分、时、星期、日期、月、年信息以及闰年补偿等特点。因此，选用DS3231芯片能够很好的保证存储数据的实时性、准确性，精确到每一秒，而且该芯片是精密的，经过温度补偿的电压基准和比较器用来检测VCC状态，检测电源故障，提供复位输出，并在必要时自动切换到备用电源。当然，本发明的时钟模块5不限于上述DS3231芯片，还可以为DS130芯片、DS1307芯片、PCF8485芯片、SD2068芯片、DS12887芯片等。

图2为本发明提供的另一实施例基于CAN总线的车载记录装置的结构框图，参阅图2，基于CAN总线的车载记录装置包括CAN模块2、控制模块1、电源模块3、非易失性存储芯片4、时钟模块5、电平转换模块6和报警模块7，所述CAN模块2、时钟模块5、非易失性存储芯片4和电源模块3分别与控制模块1相连，所述电源模块3与控制模块1相连，所述控制模块1通过电平转换模块6与非易失性存储芯片4相连，所述报警模块7通过CAN模块2与控制模块1相连，所述CAN模块2通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块1，所述控制模块1通过时钟模块5定时将数据存储到非易失性存储芯片4中。

由上可知，本实施例是上一实施例的优选方案，参阅图1和图2可知，本实施例与上一实施例相比，增加电平转换模块6和报警模块7，所述电平转换模块6连接于控制模块1和非易失性存储芯片4之间，所述报警模块7与CAN模块2相连，其中增加电平转换模块6的目的是，由于控制模块1和非易失性存储芯片4两者需保证电源电压一致，才能进行通信，因此，实施中，则需选择电源电压相同的控制模块1和非易失性存储芯片4配合使用，这样便大大限制了控制模块1和非易失性存储芯片4器件选择的范围，而电平转换模块6可用于将控制模块1和非易失性存储芯片4的电源电压转换，从而确保控制模块1和非易失性存储芯片4正常连接，这样便解决了控制模块1和非易失性存储芯片4器件选择受限制的技术问题；增加报警模块7的目的是，当控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4通信状态为异常时，控制模块1通过CAN模块2发送报警指令，控制与CAN模块2相连的报警模块7报警，这样，便能够让用户尽快知道非易失性存储芯片4的通信状态是否出现故障，从而尽快采取解决措施。

本发明提供的一种车载记录装置存储数据的控制方法，车载记录装置包括CAN模块2、控制模块1、电源模块3、非易失性存储芯片4和时钟模块5，所述CAN模块2、时钟模块5、非易失性存储芯片4和电源模块3分别与控制模块1相连，所述电源模块3为控制模块1供电，所述非易失性存储芯片4包括正常数据区和异常数据区，其中，存储数据的控制方法如图3所示，图3为本发明提供的一实施例车载记录装置存储数据的控制方法流程图，参阅图3，本发明提供的一实施例车载记录装置存储数据的控制方法包括以下步骤：

步骤30：电源模块3给控制模块1上电；

步骤31：控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4通信状态是否正常，当非易失性存储芯片4通信状态正常时，执行步骤32，否则，结束流程；

步骤32：时钟模块5定时给控制模块1发送时钟脉冲；

步骤33：当控制模块1每收到一个时钟脉冲时，控制模块1读取时钟模块5的当前时钟信息，控制模块1通过CAN模块2读取整车状态数据，并判断该数据是否异常，当该整车状态数据异常时，执行步骤34，当该整车状态数据正常时，执行步骤35；

步骤34：将异常数据和步骤33中的当前时钟信息形成异常数据包，并将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，返回执行步骤32；

步骤35：将正常数据和步骤33中的当前时钟信息形成正常数据包，并将该正常数据包存入非易失性存储芯片4的正常数据区，返回执行步骤32。

由上一实施例可知，本发明车载记录装置存储数据的控制方法通过采用上述技术方案，即首先判断整车状态数据是否正常，当为异常数据时，将异常数据和接收该异常数据时的时钟信息形成异常数据包，并将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，而当为正常数据时，将正常数据和接收该正常数据时的时钟信息形成正常数据包，并将该正常数据包存入非易失性存储芯片4的正常数据区，这样，当车辆出现故障或损坏时，人们可针对存储在非易失性存储芯片4的正常数据区和异常数据区的数据包进行故障分析，且由于本发明将整车状态数据进行分类存储，从而使得人们可以方便、便捷地找到异常数据包和正常数据包，而不需一条条地找哪一条是异常数据包还是正常数据包，又由于本发明存储的正常数据包和异常数据包包含了存储该数据的时间，这样，进一步方便人们对故障的分析。

图4为本发明提供的另一实施例车载记录装置存储数据的控制方法流程图，参阅图4，车载记录装置存储数据的控制方法包括以下步骤：

步骤40：电源模块3给控制模块1上电；

步骤41：控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4通信状态是否正常，当非易失性存储芯片4通信状态正常时，执行步骤42，否则，执行步骤50；

步骤42：时钟模块5定时给控制模块1发送时钟脉冲；

步骤43：当控制模块1每收到一个时钟脉冲时，控制模块1读取时钟模块5的当前时钟信息，控制模块1通过CAN模块2读取整车状态数据，并判断该数据是否异常，当该整车状态数据异常时，将该异常数据和当前时钟信息结合形成异常数据包，再执行步骤44，当该整车状态数据正常时，将该正常数据和当前时钟信息结合形成正常数据包，再执行步骤47；

步骤44：控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4的异常数据区是否存满，当异常数据区已存满，执行步骤45，当异常数据区未存满，执行步骤46；

步骤45：删除异常数据区中最早的一条异常数据包，将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，返回执行步骤42；

步骤46：将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，返回执行步骤42；

步骤47：控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4的正常数据区是否存满，当正常数据区已存满，执行步骤48，当正常数据区未存满，执行步骤49；

步骤48：删除正常数据区中最早的一条正常数据包，将该正常数据包存入非易失性存储芯片4的正常数据区，返回执行步骤42；

步骤49：将该正常数据包存入非易失性存储芯片4的正常数据区，返回执行步骤42；

步骤50：控制模块1通过CAN模块2向报警模块7发送报警命令，控制报警模块7报警，结束流程。

由上可知，该实施例是上一实施例的进一步优选方案，主要区别如下：一方面，当控制模块1读取并判断非易失性存储芯片4的通信状态不正常时，在上一实施例结束流程之前，控制模块1可通过CAN模块2向与CAN模块2相连的报警模块7发送报警命令，控制其报警，这样可让用户尽快知道非易失性存储芯片4的通信状态出现了故障，从而尽快采取解决措施。上述报警模块7可为一个新增加的报警单元，当然，为了节约成本，可直接利用车辆上现有的报警单元，将CAN模块2与该报警单元相连。另一方面，以异常数据包存储方法为例(正常数据包的存储方法类似于异常数据包的存储方法)，该实施例通过首先判断非易失性存储芯片4的异常数据区是否存满，当存满时，删除异常数据区中最早的一条异常数据包，将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，否则，直接将该异常数据包存入非易失性存储芯片4的异常数据区，使得本发明的非易失性存储芯片4在其有限容量下，存储的数据包都是最近时间的数据包，这样，更便于用户对数据的分析。另外，作为进一步优选方案，设置非易失性存储芯片4的异常数据区的容量大于正常数据区，使得该非易失性存储芯片4中存储较多的异常数据包，因为异常数据包对于故障分析的价值大于正常数据包。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于CAN总线的车载记录装置，包括CAN模块、控制模块和电源模块，其特征在于，还包括非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述CAN模块通过CAN总线采集整车状态数据，并将采集到的整车状态数据发送给控制模块，所述控制模块通过时钟模块定时将数据存储到非易失性存储芯片中。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，所述整车状态数据包括车辆运行过程中的正常数据和异常数据。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，所述非易失性存储芯片包括正常数据区和异常数据区。

4.根据权利要求3所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，所述异常数据区的容量大于正常数据区的容量。

5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，所述非易失性存储芯片选用SD卡。

6.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，还包括电平转换模块，所述控制模块通过电平转换模块与非易失性存储芯片相连，所述电平转换模块用于转换具有不同电源电压的控制模块和非易失性存储芯片的电源电压，确保控制模块和非易失性存储芯片正常连接。

7.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块通过CAN模块与控制模块相连。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于CAN总线的车载记录装置，其特征在于，所述控制模块选用具有防止非法访问Flash、EEPROM和RAM存储器内容的电路的MCU。

9.一种车载记录装置存储数据的控制方法，车载记录装置包括CAN模块、控制模块、电源模块、非易失性存储芯片和时钟模块，所述CAN模块、时钟模块、非易失性存储芯片和电源模块分别与控制模块相连，所述电源模块为控制模块供电，所述非易失性存储芯片包括正常数据区和异常数据区，其中，存储数据的控制方法包括以下步骤：

步骤一：电源模块给控制模块上电；

步骤二：控制模块读取并判断非易失性存储芯片通信状态是否正常，当非易失性存储芯片通信状态正常时，执行下一步骤，否则，结束流程；

步骤三：时钟模块定时给控制模块发送时钟脉冲；

步骤四：当控制模块每收到一个时钟脉冲时，控制模块读取时钟模块的当前时钟信息，控制模块通过CAN模块读取整车状态数据，并判断该整车状态数据是否异常，当该整车状态数据异常时，将异常数据和当前时钟信息结合形成异常数据包，并将该异常数据包存入非易失性存储芯片的异常数据区，当该整车状态数据正常时，将正常数据和当前时钟信息结合形成正常数据包，并将该正常数据包存入非易失性存储芯片的正常数据区；

步骤五：返回执行步骤三。

10.根据权利要求9所述的车载记录装置存储数据的控制方法，其特征在于，在步骤二中控制模块读取并判断非易失性存储芯片通信状态为异常时，结束流程之前还包括，控制模块通过CAN模块发送报警指令，控制与CAN模块相连的报警模块报警。

11.根据权利要求9所述的车载记录装置存储数据的控制方法，其特征在于，步骤四中当该整车状态数据异常时，将异常数据包存入非易失性存储芯片的异常数据区具体包括：

当该整车状态数据异常时，控制模块读取并判断非易失性存储芯片的异常数据区是否存满，当异常数据区已存满，则删除异常数据区中最早的一条异常数据包，将该异常数据包存入非易失性存储芯片的异常数据区，当异常数据区未存满，则将该异常数据包存入非易失性存储芯片的异常数据区。

12.根据权利要求9所述的车载记录装置存储数据的控制方法，其特征在于，步骤四中当该整车状态数据正常时，将正常数据包存入非易失性存储芯片的正常数据区具体包括：

当该整车状态数据正常时，控制模块读取并判断非易失性存储芯片的正常数据区是否存满，当正常数据区已存满，则删除正常数据区中最早的一条正常数据包，将该正常数据包存入非易失性存储芯片的正常数据区，当正常数据区未存满，则将该正常数据包存入非易失性存储芯片的正常数据区。

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