JP2006182138A - データ記録システム - Google Patents

Abstract

【課題】 車両データが記録される記録装置を車両から脱着可能にすることで、記録装置に関する様々なニーズに柔軟に対応したデータ記録システムを提供する。
【解決手段】 各ノード１２が接続された多重通信線１２と、多重通信線１２に接続すると共に、記録装置１４が脱着可能に接続し得る、該記録装置１４とノード１０とを多重通信線１２を介して連結させるためのコネクタ２０と、を設ける。そして、コネクタ２０を介してノード１０に接続した記録装置１４に該ノード１０からのデータを記録する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ記録システムに係り、特に、車両に搭載された複数のノードから送出される各データを記録装置に記録するうえで好適なデータ記録システムに関する。

従来より、車両事故後の故障診断のために、車内ＬＡＮを介して接続された複数のノードから出力されるデータを記録装置に記録するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムにおいては、車両の走行が開始されると、以後、定期的に、エンジン制御装置やＡＢＳ制御装置，ドア制御装置などの複数のノードから車内ＬＡＮに対して記録装置宛てのデータが出力されて、記録装置がそれらの出力データを記録する。この記録装置に記録されたデータは、例えば車両事故時の車両挙動や運転者の操作状況を解析するのに用いられる。
特開２００２−３３０１４９号公報

ところで、上記従来のシステムにおいて、記録装置は、車内ＬＡＮ同士を接続させるゲートウェイ上に実装されるものであるため、車両製造時から車内に固定して搭載される。しかしながら、かかる構成では、記録装置の容量をフレキシブルに変更することができないため、記録装置に記録すべきデータを十分に蓄積することができないおそれがある。また、記録装置が車内に固定して搭載されると、その記録装置に記録されたデータを回収するのに手間や時間がかかる不都合も生じ得る。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両データが記録される記録装置を車両から脱着可能にすることで、記録装置に関する様々なニーズに柔軟に対応したデータ記録システムを提供することを目的とする。

上記の目的は、請求項１に記載する如く、車両に搭載された複数のノードから送出される各データを記録装置に記録するデータ記録システムであって、各ノードが接続された車内通信線と、前記車内通信線に接続すると共に、前記記録装置が脱着可能に接続し得る、該記録装置と前記ノードとを前記車内通信線を介して連結させるためのコネクタと、を備え、前記コネクタを介して前記ノードに接続した前記記録装置に該ノードからのデータを記録するデータ記録システムにより達成される。

本発明において、複数のノードから送出される各データを記録する記録装置は、コネクタに脱着可能に接続して各ノードと連結することが可能であり、コネクタに接続された状態で車内通信線を介して複数のノードからのデータを取得する。かかる構成においては、記録装置を車両から脱着することが可能であり、例えば記録容量の多い記録装置への交換によって記録容量を増やしたいなどのニーズに柔軟に対応することが可能となる。

この場合、前記記録装置は、各ノードから前記車内通信線に対して送出されるデータを記録することとすればよい。

また、前記記録装置は、前記ノードからのデータと関連付けるための付加データを生成する検索用データ生成手段を有し、各ノードから送出されるデータを、該送出されたデータを受信した時点で生成される前記付加データと関連付けて記録することとすれば、記録装置に記録されたデータの解析を行う際、付加データを入力することでその解析すべきデータを速やかに抽出することが可能となる。

尚、この場合、前記付加データが、車両の現在位置を示す情報であることとしてもよく、また、前記付加データが、時刻情報であることとしてもよい。

請求項１乃至５記載の発明によれば、車両データが記録される記録装置を車両から脱着可能にすることで、記録装置に関する様々なニーズに柔軟に対応することができる。

図１は、本発明の一実施例である車両に搭載されるデータ記録システムの構成図を示す。本実施例のシステムは、複数（本実施例では３個）のノード１０と、これら複数のノード１０を接続した多重通信線１２と、更にこの多重通信線１２に接続され得る記録装置１４と、を備えている。このシステムは、車両の故障診断を行ううえで各ノード１０の有するデータを多重通信線１２を介して記録装置１４へ送信して記録装置１４に収集するためのシステムである。尚、以下では、適宜、多重通信線１２に接続する３つのノード１０をそれぞれＥＣＵ−Ａ、ＥＣＵ−Ｂ、及びＥＣＵ−Ｃとし、これらすべてのノード１０のデータが記録装置１４に記録されるものとするが、多重通信線１２には、データが記録装置１４に記録されないノード１０が接続されていることとしてもよい。

多重通信線１２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等のシングル線又はツイストペア線からなる共有バスであり、各ノード１０から送出されるデータを所定の通信プロトコルに従って時分割多重で伝送（多重通信）することを可能としている。各ノード１０から送出されたデータは、多重通信線１２を介して他のノード１０又は記録装置１４へ送信される。

ノード１０は、車両の各種制御装置に設けられるコンピュータを主体に構成された電子制御ユニットであるＥＣＵやインテリジェントなセンサである。例えば、ステアリング舵角に応じた信号を出力する舵角センサ、車両の重心軸周りに生ずるヨーレートに応じた信号を出力するヨーレートセンサ、スロットル開度やアクセル開度，エンジン水温等に基づいてエンジン制御を行うエンジンＥＣＵ、車輪速やヨーレート，ステアリング舵角等に基づいて車両の旋回挙動を安定化させるＶＳＣ（Vehicle Stability Control）−ＥＣＵ、シフト操作位置等に基づいて車両のシフトポジションを制御するトランスミッションＥＣＵ、ブレーキ踏力やステアリング舵角等に基づいて車両の制動力を制御するブレーキＥＣＵ、ステアリング舵角等に基づいて操舵アシスト力を制御するパワーステアリングＥＣＵ、エアコン操作スイッチや車内温等に基づいて車内のエアコンディションを制御するオートエアコンＥＣＵ等である。

各ノード１０はそれぞれ、定期的（例えば５００ｍｓごと；尚、この周期は各ノード１０間で異なっていてもよい。）に、車両故障を診断するのに必要な記録装置１４に記録すべきデータを多重通信線１２を介して記録装置１４へ向けて送信する。各ノード１０は、コントローラを内蔵するマイクロコンピュータ（マイコン）と、このマイコンに接続する通信モジュールと、を有している。マイコンは、多重通信線１２と複数のノード１０とからなるネットワークでの共通の通信プロトコルに従ってコントローラを制御して、自ノード１０から出力すべき出力データを多重通信線１２を介して記録装置１４や他のノード１０へ送信すべくデジタル化する。また、通信モジュールは、コントローラにより制御され、マイコンで変換されたデータを多重通信線１２に対して送出して記録装置１４や他ノード１０へ向けて送信する。

尚、ノード１０は、自ノード１０に接続するセンサやスイッチの状態に基づいて自ノードにおける制御を実行するだけでなく、他ノード１０から多重通信線１２を介して送信されるデータに基づいて自ノードにおける制御を行うものであってもよい。この場合には、通信モジュールは他ノード１０から自ノード１０に送信されたデータを受信し、マイコンは多重通信線１２から通信モジュールで受信した他ノード１０からの入力データをデコードして自身での制御を実行する。

各ノード１０の送信するデータは、予め所定の構成を有するデータフレームにより構成されている。このデータフレームは、例えば、フレームの始まりを示すスタートオブフレーム（ＳＯＦ）と、データ種類として他の種類のデータと区別するための識別ＩＤを示すフィールド（複数のノード１０からの送信データが衝突した際における当該データを送信するうえでの優先順位をも示す）と、当該データの長さを示すデータ長コード（ＤＬＣ）と、データ自体の内容（例えば、車輪速の情報や駆動トルクの制御指令値等）を示すフィールドと、伝送エラーをチェックするためのＣＲＣフィールドと、正常に受信が完了したことを確認するためのフィールドと、フレームの終わりを示すエンドオブフレーム（ＥＯＦ）と、から構成されている。

本実施例のシステムは、また、多重通信線１２に接続するコネクタ２０を備えている。コネクタ２０は、記録装置１４を多重通信線１２に繋いで、記録装置１４と各ノード１０とを多重通信線１２を介して連結させる役割を有している。コネクタ２０は、車両側において多重通信線１２の端部に設けられ、作業者や車両乗員などが外部から簡単に手の届く位置に配設された第１コネクタ２０ａと、記録装置１４側（より具体的には、記録装置１４に接続する入力線の端部）に取り付けられ、第１コネクタ２０ａと嵌合する形状を有する第２コネクタ２０ｂと、からなっている。記録装置１４は、多重通信線１２とノード１０とからなるネットワークに対して脱着可能に構成されており、作業者や車両乗員の手動操作によって第１コネクタ２０ａと第２コネクタ２０ｂとが嵌合することにより多重通信線１２に連結し、一方、その嵌合が解除されることにより多重通信線１２に非連結となる。

記録装置１４は、上記した各ノード１２と同様に、コントローラを内蔵するマイコンと、マイコンに接続する通信モジュールと、一時保管データテーブルと、ハードディスクなどの定常用記録媒体と、を有している。マイコンは、ノードＡ，Ｂ，Ｃから送信されるデータを通信モジュールで受信した後、一時保管データテーブルを経由して定常用記録媒体に記録できるようにプログラミングされている。記録装置１４は、コネクタ１４を介して多重通信線１２に連結する状態で、ネットワーク共通の通信プロトコルに従ってコントローラを制御して、各ノード１０から多重通信線１２へ送出されたデータを通信モジュールで受信し、そのデータを記録する。具体的には、ノード１０から送信されてきたデータを一時保管データテーブルに一時的に保管し、一時保管データテーブルに保管されているデータを定常用記録媒体に定期的に格納する。

次に、本実施例のシステムにおいて、ノード１０から多重通信線１２へ送出される記録装置１４に記録すべきデータを記録装置１４に記録する手法について説明する。

図１に示す如く例えば、本実施例において、ＥＣＵ−Ａは、記録装置１４に記録すべきデータ（例えば車速）を有しており、そのデータには、フレームＩＤ＝“Ａ”が割り当てられているものとする。また、ＥＣＵ−Ｂは、記録装置１４に記録すべきデータ（例えばエンジン回転数）を有しており、そのデータには、フレームＩＤ＝“Ｂ”が割り当てられているものとする。更に、ＥＣＵ−Ｃは、記録装置１４に記録すべきデータ（例えばヨーレート）を有しており、そのデータには、フレームＩＤ＝“Ｃ”が割り当てられているものとする。ＥＣＵ−Ａ、ＥＣＵ−Ｂ、及びＥＣＵ−Ｃはそれぞれ、予め定められている所定間隔で、記録装置１４に記録すべきデータを、そのデータの種類に対して割り当てられているフレームＩＤのデータフレームにセットし、そのデータフレームを多重通信線１２へ送出する。例えば、ＥＣＵ−Ａは、記録装置１４に記録すべきデータを多重通信線１２へ送出すべきタイミングに至ると、そのデータの種類に対して予め割り当てられたフレームＩＤを“Ａ”とするデータフレームにそのデータをセットしたうえで、そのデータフレームを多重通信線１２へ送出する。

記録装置１４は、車両運転者等が車両故障が生じていると感じた後あるいは車両所有者が車両を購入した後に、その運転者や所有者，車両故障を解析する解析者などによって第２コネクタ２０ｂが第１コネクタ２０ａに嵌合されることにより、多重通信線１２によるネットワークに装着される。かかる状態で、多重通信線１２にノード１０のデータフレームが送出されると、記録装置１４は、そのデータフレームに含まれるフレームＩＤを読み取り、そのフレームＩＤに基づいて自記録装置１４宛てのデータが含まれると判断してそのデータを受信する。そして、記録装置１４は、予め記録すべき全フレームＩＤのデータをそのフレームＩＤごとに仕分けて一時保管している一時保管データテーブル内で、当該フレームＩＤ“Ａ”のデータを更新（上書き）して保管する。尚、この際、一時保管データテーブル内の他のフレームＩＤのデータは、更新されずにそのまま維持される。

また、記録装置１４は、上記した一時保管データテーブル内のデータ更新処理とは別に、その一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータを一括して定期的（例えば１秒ごと）にコピーして、纏めて定常用記録媒体に格納する。この際、一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータが全く更新されていなくても、定期的なコピー及び格納は実施される。尚、定常用記録媒体には、過去所定期間内に一時保管データテーブルからコピーされて格納されたすべてのデータが、そのデータの検出された時刻並びに車両位置等の付加データと関連付けて格納される。これらの付加データは、多重通信線１２に接続した特定のノード１０（例えばナビゲーション装置）によって検出されて、そのノード１０から多重通信線１２を介して記録装置１４に対して、通常の被記録用データフレームとは異なる検索用データフレームとして送信されるものであればよい。

更に、例えば、多重通信線１２に送出されたデータの順序が、ＥＣＵ−ＡによるフレームＩＤ“Ａ”のデータ（データ内容：Ａ１）、ＥＣＵ−ＢによるフレームＩＤ“Ｂ”のデータ（データ内容：Ｂ１）、ＥＣＵ−ＡによるフレームＩＤ“Ａ”のデータ（データ内容：Ａ２）、及びＥＣＵ−ＣによるフレームＩＤ“Ｃ”のデータ（データ内容：Ｃ１）の順であると、その順に記録装置１４がデータを受信する。

この場合、記録装置１４は、ＥＣＵ−Ａ〜ＥＣＵ−Ｃからのデータを受信するごとに、一時保管データテーブル内で、当該フレームのデータを更新（上書き）して保管する。例えば、ＥＣＵ−ＡによるフレームＩＤ“Ａ”のデータ（データ内容：Ａ１）を受信すると、一時保管データテーブルのフレームＩＤ“Ａ”のデータを“Ａ１”へ更新し、その後、フレームＩＤ“Ａ”のデータ（データ内容：Ａ２）を受信すると、そのデータを“Ａ１”から“Ａ２”へ更新する。また、ＥＣＵ−ＢによるフレームＩＤ“Ｂ”のデータ（データ内容：Ｂ１）を受信すると、一時保管データテーブルのフレームＩＤ“Ｂ”のデータを“Ｂ１”へ更新する。

また、記録装置１４は、一時保管データテーブル内に保管されているフレームＩＤ“Ａ”のデータを“Ａ１”へ更新した後に、定常用記録媒体へのデータコピーを行うべきタイミングに至ると、その一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータを一括してコピーして定常用記録媒体に格納する。また、その後、一時保管データテーブル内のフレームＩＤ“Ｂ”のデータを“Ｂ１”へ更新した後に、定常用記録媒体へのデータコピーを行うべきタイミングに至ると、一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータを一括してコピーして定常用記録媒体に格納する。一方、その格納後、ノード１０からのデータを受信せず一時保管データテーブル内のデータ更新を一切行っていないときにも、定常用記録媒体へのデータコピーを行うべきタイミングに至ると、その時点での一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータを一括してコピーして定常用記録媒体に格納する。以後、同様にして定期的に一時保管データテーブル内の全フレームＩＤのデータを一括してコピーして定常用記録媒体に連続的に格納する。

上記の如く記録装置１４の定常用記録媒体に格納され収集されたデータは、車両故障の診断を行ううえでの車両挙動や操作状況を解析するのに用いられる。例えば解析者は、収集したデータに付随する検索用の付加データを利用して、定常用記録媒体に記憶された時刻を検索して車両故障の日時を特定し、また、車速やヨーレートから車両故障時の車両状況などを特定する。

このように、本実施例のシステムによれば、多重通信線１２を介して複数のノード１０と記録装置１４とを接続させたネットワークにおいて、ノード１０の有する複数種類のデータがそれぞれ、そのデータ種類ごとに割り当てられている固有のフレームＩＤを付加されて、ノード１０から記録装置１４宛てに多重通信線１２へ送出され、記録装置１４にフレームＩＤごとに仕分けされて記録される。尚、この記録されたデータは、同時期における複数種類のデータを纏めたものである。このため、本実施例によれば、記録装置１４に記録された各種のデータを利用して、車両故障の診断やその際の車両状況や運転者の操作状況の解析を行うことが可能となる。

尚、記録装置１４には、各ノード１０からの記録すべきデータが記録されると共に、そのデータに関連する時刻や車両位置などの付加データも記録される。このため、本実施例のシステムにおいては、記録装置１４に記録されたデータを利用した解析を行う際、付加データの入力を行うことによってその解析すべきデータを速やかに抽出することが可能であると共に、逆に、解析すべきデータからその時刻や車両位置などを得ることができる。

また、上記した構成においては、記録装置１４にデータを記録するのに、データを送信する各ノード１０は、そのデータをデータ種類ごとのフレームＩＤを有するデータフレームにセットして多重通信線１２へ送出するだけでよく、また、記録装置１４は、自己宛てに送られてきたデータをフレームＩＤごとに仕分けするだけでよく、その送信元のノード１０を把握する必要はない。この点、本実施例によれば、記録装置１４に複数種類のデータを記録するのに記録装置１４と各ノード１０との間で独自のルールを設ける必要はなく、共通のルールに従うこととなるので、ノード１０や記録装置１４の開発コストや負担を抑制でき、汎用的でかつ簡素なデータ記録システムを構築することが可能となっている。

更に、本実施例のデータ記録システムにおいて、記録装置１４は、コネクタ２０を介して多重通信線１２に連結し得るものであって、多重通信線１２と複数のノード１０とからなるネットワークに対して脱着可能に構成されている。この記録装置１４の脱着は、車両の運転者や所有者，解析者などによって第２コネクタ２０ｂが第１コネクタ２０ａに嵌合されることにより実現される。

かかる構成においては、第１コネクタ２０ｂの形状が第２コネクタ２０ａの形状に合致するものでありかつ上記した所定の機能を有すれば、様々な記録装置１４をノード１０と多重通信線１２とからなる車内ネットワークに装着することが可能となり、かかる車内ネットワークに接続させる記録装置１４の装着や交換を容易に行うことができる。このため、例えば記録容量を増やしてより長時間継続したデータを記録させたい場合などの様々な使用者のニーズに対して、記録容量の多い記録装置１４への交換等によって柔軟に対応することが可能となっている。

また、仮に記録装置１４がネットワークに固定して装着されており脱着不可能なものとすると、そのシステムでは、その記録装置１４の有する上記機能を実現するためのアプリケーションソフトを変更することは困難となるので、予め定められた種類のデータしか記録装置１４に記録することはできないものとなるが、これに対して、本実施例の構成によれば、記録装置１４を車内ネットワークから取り外すことが可能である。このため、記録装置１４のアプリケーションソフトを容易に変更することが可能となり、特定のノード１０のデータ収集を中止して他のノード１０のデータ記録時間を増やしたい場合など、収集するデータ種類を変更したいときにも、収集するデータ種類に応じて柔軟に対応することが可能となる。

また、本実施例において、車両データの記録を希望する人はこの車内ネットワークに記録装置１４を装着する必要があるが、車両データの記録を希望しない人はこの車内ネットワークに記録装置１４を装着する必要はない。この点、本実施例のシステムによれば、記録装置１４を上記した車内ネットワークに車両販売の当初から装着することは不要であるので、車両組み付け時の負担が軽減されまた組み付け部品点数が削減されることにより車両コストの低減が図られている。

更に、記録装置１４は、上記の如く、多重通信線１２と複数のノード１０とからなるネットワークに対して脱着可能に構成される。このため、仮に記録装置１４がネットワークに固定して装着されており脱着不可能なシステムであると、記録データの回収を、解析装置を記録装置１４を搭載する車両自体に近づけてその記録装置１４や多重通信線１２にＬＡＮケーブル等で通信接続させて行うことが必要となるが、本実施例の構成によれば、データが記録された記録装置１４を車内ネットワークから取り外して、別途その記録装置１４の記録データを回収することができるので、データ解析を行ううえでの作業労力や手間を省くことが可能となっている。

尚、上記の実施例においては、多重通信線１２が特許請求の範囲に記載した「車内通信線」に相当している。

ところで、上記の実施例においては、車両故障を診断するうえで必要なデータを、そのデータが検出された時刻やその際の車両位置等の付加データと関連付けて記録装置１４に記録すると共に、その付加データを多重通信線１２に接続する特定のノード１０によって検出して、多重通信線１２を介して記録装置１４へ送信し記録することとしたが、図２に示す如く、脱着可能な記録装置１４自体に検索用の付加データとして客観的な状況を示す時刻や車両位置を検出する機能（演算部を含む）を搭載することとしてもよいし、更には、多重通信線１２にデータとして流れない例えば車体の振動データのセンサ検出値を検出する機能（振動計を含む）を搭載することとしてもよい。

かかる構成によれば、ネットワークに接続するノード１０が検索用の付加データを検出せず或いは検出しても多重通信線１２へ送出しない状況においても、記録すべきデータを付加データと関連付けて記録装置１４に記録することができ、その結果として、車両診断時にその付加データから確実に対象の車両データを抽出することが可能となる。また、別途、付加データを検出する機能を車両側に設けることは不要となるため、車両コストの削減や車両組み付け工数の低減等を図ることが可能となる。

本発明の一実施例であるデータ記録システムの構成図である。 本発明の変形例であるデータ記録システムの構成図である。

符号の説明

１０ ノード
１２ 多重通信線
１４ 記録装置
２０ コネクタ

Claims (5)

1. 車両に搭載された複数のノードから送出される各データを記録装置に記録するデータ記録システムであって、
   各ノードが接続された車内通信線と、
   前記車内通信線に接続すると共に、前記記録装置が脱着可能に接続し得る、該記録装置と前記ノードとを前記車内通信線を介して連結させるためのコネクタと、を備え、
   前記コネクタを介して前記ノードに接続した前記記録装置に該ノードからのデータを記録することを特徴とするデータ記録システム。
2. 前記記録装置は、各ノードから前記車内通信線に対して送出されるデータを記録することを特徴とする請求項１記載のデータ記録システム。
3. 前記記録装置は、前記ノードからのデータと関連付けるための付加データを生成する検索用データ生成手段を有し、各ノードから送出されるデータを、該送出されたデータを受信した時点で生成される前記付加データと関連付けて記録することを特徴とする請求項１又は２記載のデータ記録システム。
4. 前記付加データが、車両の現在位置を示す情報であることを特徴とする請求項３記載のデータ記録システム。
5. 前記付加データが、時刻情報であることを特徴とする請求項３記載のデータ記録システム。

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