CN113671929B - 一种用于基于can通讯的汽车故障数据记录装置及方法 - Google Patents

一种用于基于can通讯的汽车故障数据记录装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置及方法。属于汽车故障分析技术领域。装置包括CPU、RAM、CAN收发隔离电路，所述CPU用于通过监测总线上是否有报文决定是进入低功耗模式还是进入工作模式，所述CAN收发隔离电路用于实时收集和发送车辆CAN报文，所述RAM用于循环存储车辆CAN报文，存满后从头覆盖存储。方法为实时将车辆CAN报文循环存储到RAM中，存满后从头覆盖存储，假设RAM能存储N条报文，存满N条之后再从第1条开始存储；车辆CAN总线上的所有节点模块都向CAN总线上广播该模块的故障状态信息，提取各节点的故障状态信号，发现存在故障，进入CAN报文数据转存模式。本发明的装置和方法能高效分析车辆偶发性的问题。

Description

一种用于基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置及方法
技术领域
本发明涉及一种汽车故障数据记录装置及方法，特别是涉及一种用于基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置及方法。属于汽车故障分析技术领域。
背景技术
随着汽车行业的发展，电器在车上的比重越来越大，对疑难问题，尤其是偶发性的系统问题分析带来了非常严重的挑战。4S店对该类问题束手无策，常常是反复维修，反复修不好，最后请求工厂现场支持，但即使是工厂工程师，对偶发性问题也常常是束手无策，这样对汽车品牌和客户体验都有非常负面的影响。一套能记录故障发生一瞬间前后一段时间内整车数据流的设备，对该类问题的分析能起到非常显著的作用。目前市面上的故障数据记录设备无法准确及时抓取故障发生时的关键数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，实时监测车辆状态，并实时将整车CAN数据流缓存到RAM中，一旦检测车辆发生故障，立即将缓存中的数据和发生故障后一段时间内的数据结合，并存储到SD卡中，方便偶发性等疑难问题的数据流分析。
基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，包括CPU、RAM、CAN收发隔离电路，所述CPU用于通过监测总线上是否有报文决定是进入低功耗模式还是进入工作模式，所述CAN收发隔离电路用于实时收集和发送车辆CAN报文，所述RAM用于循环存储车辆CAN报文，存满后从头覆盖存储。
进一步的，所述RAM循环存储车辆CAN报文的规则为当检测到车辆某模块发送了故障信号，装置进入CAN报文数据转存模式，首先确认RAM当前记录的地址，如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据会更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据会更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。
进一步的，所述装置还包括SD卡电路，SD卡电路用于安装SD卡，需要读取数据的时候可将SD卡拆下，配合SD卡读卡器，可方便将数据拷贝到PC机分析。
进一步的，所述装置还包括时钟电路及电源电路。
进一步的，所述装置还包括数模转换电路。
本发明还提供了一种基于上述装置实现的CAN通讯的汽车故障数据记录方法，所述方法为：
实时将车辆CAN报文循环存储到RAM中，存满后从头覆盖存储，假设RAM能存储N条报文，存满N条之后再从第1条开始存储；
车辆CAN总线上的所有节点模块都向CAN总线上广播该模块的故障状态信息，提取各节点的故障状态信号，发现存在故障，进入CAN报文数据转存模式；
进入CAN报文数据转存模式，首先确认RAM当前记录的地址，如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。
进一步的，所述方法CAN报文数据转存模式中，CPU将RAM中的数据按照先后顺序转存到SD卡中，并以故障名称和故障时的时间作为文件名。
进一步的，所述方法中，将故障数据流以ASC或CSV格式的文件存储到SD卡中，SD卡中装有文件系统，SD卡通过SD卡读卡器与PC机连接将数据拷贝到PC机上分析；通过对故障发生的那一瞬间的数据流分析，可以确定是哪些信号异常导致了故障的发生，从而定位故障点。
本发明一种基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置及方法，相比于现有技术的方案，具有以下优点：通过对故障发生的那一瞬间的数据流分析，可以确定是哪些信号异常导致了故障的发生，从而定位故障点，本发明的装置和方法能高效分析车辆偶发性的问题。
附图说明
图1为本发明基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置的原理框图。
图2为本发明基于CAN通讯的汽车故障数据记录方法中RAM中报文存储规则示意图。
附图标记如下：1、CPU；2、RAM；3、CAN收发隔离电路；4、SD卡电路；5、电源电路；6、数模转换电路；7、时钟电路。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，装置包括CPU1、RAM2、CAN收发隔离电路3、SD卡电路4、电源电路5、模数转换电路6、时钟电路7。
其中：
CPU1用于通过监测总线上是否有报文决定是进入低功耗模式还是进入工作模式；CAN收发隔离电路3用于实时收集和发送车辆CAN报文，RAM2用于循环存储车辆CAN报文，存满后从头覆盖存储。
RAM2循环存储车辆CAN报文的规则为当检测到车辆某模块发送了故障信号，装置进入CAN报文数据转存模式，首先确认RAM2当前记录的地址，如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据会更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据会更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。
SD卡电路4用于安装SD卡，需要读取数据的时候可将SD卡拆下，配合SD卡读卡器，可方便将数据拷贝到PC机分析。
电源电路5、模数转换电路6、时钟电路7均为装置的辅助功能单元。
本发明的基于CAN通讯的汽车故障数据记录方法如下：
CPU1通过监测总线上是否有报文决定是进入低功耗模式还是进入工作模式。
实时将车辆CAN报文循环存储到RAM2中，存满后又从头覆盖存储，例如假设RAM2能存储N条报文，存满N条之后再从第1条开始存储。车辆CAN总线上的所有节点模块都会向CAN总线上广播该模块的故障状态信息，装置会提取各节点的故障状态信号，在软件中将所有节点的故障状态信号经过与或非等运算后判断是否启动故障数据转存，一旦发现存在故障，装置立即进入CAN报文数据转存模式。
当检测到车辆某模块发送了故障信号，装置进入CAN报文数据转存模式，规则如图2所示，首先确认RAM2当前记录的地址，例如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据会更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据会更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。此时CPU将RAM2中的数据按照先后顺序转存到SD卡电路4中，并以故障名称和故障时的时间作为文件名。
装置及方法将故障数据流以ASC或CSV格式的文件存储到SD卡电路4中。SD卡中装有文件系统，SD卡通过SD卡读卡器与PC机连接能方便的将数据拷贝到PC机上分析。
通过对故障发生的那一瞬间的数据流分析，可以确定是哪些信号异常导致了故障的发生，从而定位故障点，这个装置和方法能高效分析车辆偶发性的问题。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，包括CPU，其特征在于：所述装置还包括RAM、CAN收发隔离电路，所述CPU用于通过监测总线上是否有报文决定是进入低功耗模式还是进入工作模式，所述CAN收发隔离电路用于实时收集和发送车辆CAN报文，所述RAM用于循环存储车辆CAN报文，存满后从头覆盖存储；
所述RAM循环存储车辆CAN报文的规则为当检测到车辆某模块发送了故障信号，装置进入CAN报文数据转存模式，首先确认RAM当前记录的地址，如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据会更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据会更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。
2.根据权利要求1所述的基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，其特征在于：所述装置还包括SD卡电路，SD卡电路用于安装SD卡，需要读取数据的时候将SD卡拆下，配合SD卡读卡器，将数据拷贝到PC机分析。
3.根据权利要求1所述的基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，其特征在于：所述装置还包括时钟电路及电源电路。
4.根据权利要求1所述的基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置，其特征在于：所述装置还包括数模转换电路。
5.一种根据权利要求1-4任一项的基于CAN通讯的汽车故障数据记录装置实现的基于CAN通讯的汽车故障数据记录方法，其特征在于：所述方法为：
实时将车辆CAN报文循环存储到RAM中，存满后从头覆盖存储，假设RAM能存储N条报文，存满N条之后再从第1条开始存储；
车辆CAN总线上的所有节点模块都向CAN总线上广播该模块的故障状态信息，提取各节点的故障状态信号，发现存在故障，进入CAN报文数据转存模式；
进入CAN报文数据转存模式，首先确认RAM当前记录的地址，如记录到了第M条报文的地址，装置继续存储N/2条车辆报文;若M<N/2,则数据更新到第M+N/2条报文地址的位置；若M>N/2,则数据更新到第N/2-(N-M)=M-N/2条报文的地址。
6.根据权利要求5所述的基于CAN通讯的汽车故障数据记录方法，其特征在于：所述方法CAN报文数据转存模式中，CPU将RAM中的数据按照先后顺序转存到SD卡中，并以故障名称和故障时的时间作为文件名。
7.根据权利要求5所述的基于CAN通讯的汽车故障数据记录方法，其特征在于：所述方法中，将故障数据流以ASC或CSV格式的文件存储到SD卡中，SD卡中装有文件系统，SD卡通过SD卡读卡器与PC机连接将数据拷贝到PC机上分析；通过对故障发生的那一瞬间的数据流分析，可以确定是哪些信号异常导致了故障的发生，从而定位故障点。
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