JP5114028B2 - 車両情報収集方法、車両情報収集装置、車両の電子制御装置及び車両 - Google Patents

車両情報収集方法、車両情報収集装置、車両の電子制御装置及び車両 Download PDF

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Description

本発明は、車両の故障箇所を特定するための有用な車両情報を収集するための方法及びその装置に係り、特に車両に搭載される装置及びその方法に関する。
従来は、車両内に搭載された車両管理装置が車両内ネットワークを介して受け渡される電子制御装置間のデータを監視し、監視したデータに基づき不具合を判断していた。また不具合を認識した場合には電子制御装置に内部変数の送信といった処理を要求し、処理結果を定期的に車内ネットワークに送信させることで不具合箇所を特定していた(特許文献1参照)。
特開2003−19931号公報
特許文献1では、不具合箇所を特定するために車両管理装置と電子制御装置とのデータの要求/応答処理が行われるため車両内ネットワークの負荷が増加する。また該電子制御装置に不具合が発生していた場合には不必要にネットワークにデータを送信する可能性もあり、その結果車両制御に必要となる電子制御装置間のデータの受け渡しが正しく行われず車両走行に支障をきたす可能性がある。
本発明の目的は、車両内ネットワーク負荷を抑制しつつ不具合箇所を特定するための制御情報(車両内ネットワークを介して電子制御装置間で受け渡されるデータ)とセンサ情報(電子制御装置が内部に隠蔽している内部変数等のデータ)を時間的に同期させて収集するための装置及び方法を提供することである。
本発明は、車両内ネットワークを介して接続される車両情報収集装置が電子制御装置間で受け渡される制御情報を監視し、制御情報に不具合発生を判断できる値を確認できた場合にその前後の制御情報を不揮発性の記憶装置にタイマ値及び走行距離を付加して蓄積する。また車両情報収集装置が電子制御装置にキーフレーム(所定のフォーマットのメッセージデータ)を送信する。キーフレームには、不具合を判断した制御情報(または走行距離)、蓄積する前後の時間情報(または前後の走行距離情報)が付加されている。電子制御装置はキーフレームに付加されている制御情報(または走行距離)から車両情報収集装置の蓄積開始タイミングを判断し、キーフレームに付加されている前後の時間情報(または前後の走行距離情報)から前記タイミングの前後に自身が保持していたセンサ情報を不揮発性記憶装置に蓄積する。蓄積の際にはタイマ値及び走行距離も付加するのが好ましい。
更に、外部診断装置などが、専用ツールを用いて、車両情報収集装置及び電子制御装置が蓄積した制御情報及びセンサ情報を収集し、不具合発生前後の車両内システムにおける制御情報及びセンサ情報を時系列に並べて解析する。
本発明によれば、不具合発生前後の車両内システムの様子を時系列に把握できるため不具合箇所を容易に特定することができる。また車両内ネットワークへの負荷を抑制できるため車両走行への悪影響も抑制できる。
本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本発明における車両情報収集装置を具備した車両システムの構成例である。車両情報収集装置101、電子制御装置(以下、ECU(Electronic Control Unit)と記す)102、103は車内LAN(Local Area Network)100を介して接続されている。ECU102、ECU103は例えばエンジンコントロールユニット、AT(Automatic Transmission)コントロールユニット等の制御系のコントローラである。ECU102、ECU103は車内LANを介して互いに制御情報の受け渡しを行う。例えばECU103がATシフト信号を送信し、ECU102がこれを受信してエンジン回転数を制御する。車内LANは例えばCAN(Controller Area Network)である。
ECU102、ECU103は各々自身を識別する装置識別子をもつ。図1の例ではECU102の装置識別子は、ID#1であり、ECU103の装置識別子はID#2である。車両情報収集装置101は、ECU102とECU103との間で受け渡される制御情報を車両情報収集装置101内又は車両情報収集装置101に接続された不揮発性記憶装置に常時蓄積し、蓄積した制御情報に含まれる制御値または自己診断コードから車両の不具合を判断する。ただし、車両の不具合に限らず、車両が所定の状態であること、又は車両を構成する制御対象機器が所定の状態であること判断できればよい。蓄積する制御情報は予め車両情報収集装置101に設定されている。一方、ECU102、ECU103は各々に接続されているアクチュエータ等の制御対象機器への制御に使用するセンサ情報を常時ECU102、ECU103の各々内又はECU102、ECU103の各々に接続された不揮発性記憶装置に蓄積する。また車内LAN100に流れる制御情報をECU102、ECU103の各々の内部バッファに一時的に記憶する。内部バッファの容量は車内LAN100に流れる全ての制御情報を少なくても一種類保持できる程度であればよい。
図2は車両情報収集装置101が車両不具合を検知した時の車両システムにおけるメッセージフロー図である。図2ではECU103から送信された制御情報202に対して車両情報収集装置101が不具合を検知し、キーフレーム201を車内LAN100に送信した場合の例である。
制御情報202のメッセージフォーマットを図3(A)に、キーフレーム201のメッセージフォーマットを図3(B)に示す。制御情報202は制御識別子301と制御値302から構成される。制御値は1つ以上の値から構成されている。ECUは制御識別子301からメッセージの内容を理解し制御値302に従って制御を実行する。キーフレーム201はKeyID311、送信先識別子312、制御識別子313、蓄積前時間314、蓄積後時間315から構成される。蓄積前時間314と蓄積後時間315の双方ではなく、何れか片方のみであってもよい。KeyID311は該フレームがキーフレームであることを識別するものである。ECU102、ECU103はKeyID311を確認すると受信フレームがキーフレームであることを認識して蓄積処理を開始する。送信先識別子312はキーフレームの送信先を指定するものである。図2の例ではECU102,ECU103に対して共通の識別子を使用した例であるが、送信先識別子312には送信先ECUの装置識別子が付与されてもよい。その場合、キーフレームは指定したECU分のデータが送信される。また送信先識別子312は車両を構成するパワートレイン系、ボディ系、シャーシ系、情報系等の各系統を識別するものであってもよい。制御識別子313は車両情報収集装置101が不具合と判断した制御情報202に付与されている制御識別子301と同一の識別子である。また、蓄積前時間314と蓄積後時間315はキーフレーム201に含めずにECU102、ECU103内に予め設定しておいてもよい。
車両情報収集装置101は不具合を検知すると制御情報202の制御識別子301をキーフレーム201に付与する。蓄積前時間314と蓄積後時間315はECU102、ECU103のセンサ情報蓄積時間である。蓄積前時間314とはECUが制御識別子301をもつ制御情報202を受信した時を基点として過去に遡った時間で、蓄積後時間315とは前記基点から経過した時間である。尚、蓄積前時間314と蓄積後時間315は、車両情報収集装置101が制御情報202を蓄積する時間に相当する。
図4は車両情報収集装置101のハードウェア構成図である。車両情報収集装置101はプログラム実行等の演算を行うためのプロセッサ401、OS(Operating System)などの基本プログラムや基本データ、また制御情報を蓄積するためのROM402、プログラム実行時の処理領域やデータの一時格納領域として使用するRAM403、車内LAN100と接続するための通信インターフェース404により構成され、これらの構成要素はバス400を介して相互にデータを授受することができる。図4の例ではROMは一つだが、制御情報を蓄積するための専用のROMやフラッシュメモリ、ハードディスクを別途設けてもよい。
図5はECU102、ECU103のハードウェア構成図である。ECUはプログラム実行等の演算を行うためのプロセッサ501、OSなどの基本プログラムや基本データ、またセンサ情報を蓄積するためのROM502、プログラム実行時の処理領域やデータの一時格納領域として使用するRAM503、車内LAN100と接続するための通信インターフェース504、制御対象機器506と接続するための外部デバイスインタフェース505により構成され、これらの構成要素はバス500を介して相互にデータを授受することができる。図5の例ではROMは一つであるが、センサ情報を蓄積するための専用のROMやフラッシュメモリ、ハードディスクを別途設けてもよい。
図6は車両情報収集装置101の機能構成例である。車両情報収集装置101はデータ受信部601、不具合判定処理部602、データ蓄積部603、データ作成部604、データ送信部605から構成される。データ受信部601は車内LAN100を流れる制御情報を受信しROMに蓄積する。蓄積する際には車両情報収集装置101が有するタイマ値(タイムスタンプ)を付与して蓄積する。どの制御情報を蓄積するか否かは予めプログラム内または設定ファイルに記載されており、対象外の制御情報は破棄される。不具合判定処理部602はROMに蓄積された制御情報の値から不具合が発生したか否かを判定する。不具合判定のロジックは予めプログラム内または設定ファイルに記載されている。例えば、アクセル開度に対してエンジン回転数が極端に小さい等の判定処理を使用する。不具合判定処理部602がROMに蓄積した制御情報から不具合を検知すると、検知した制御情報の制御識別子をデータ蓄積部603に通知する。データ蓄積部603は不具合判定処理部602から通知された制御識別子を持つ最新の制御情報を基点として、蓄積前時間と蓄積後時間分の制御情報を管理する。車両情報収集装置101が蓄積する蓄積前時間と蓄積後時間は予めプログラム内または設定ファイルに記載されている。データ作成部604では図3(B)に示したメッセージフォーマットに則ってキーフレーム201を作成する。制御識別子313には不具合判定処理部602が検知した制御情報の制御識別子が設定される。KeyID311、送信先識別子312、蓄積前時間314、蓄積後時間315は予めプログラム内または設定ファイルに記載された内容を設定する。データ送信部605ではデータ作成部604によって作成されたキーフレームを車内LAN100に送信する。
図7(A)に車両情報収集装置101の処理フローを示す。データ受信部601は車内LAN100から受信した制御情報が蓄積対象か否かを判断する(ステップ701)。蓄積対象でなければ処理を終了する。蓄積対象の場合には受信した制御情報をROMに蓄積し(ステップ702)、不具合判定処理部602に通知する。不具合判定処理部602は通知された制御情報に異常な値が含まれているか否かを判断する(ステップ703)。制御情報に異常な値が含まれていない場合には処理を終了する。制御情報に異常な値が含まれている場合には不具合発生と判断し、該制御情報に異常な値を基点として予め指定された蓄積前時間と蓄積後時間分の制御情報の蓄積を開始する(ステップ704)。更にデータ作成部604では不具合判定処理部602からの不具合発生の通知を受けて、キーフレームを作成し(ステップ705)、データ送信部605によってキーフレームが車内LANに送信される(ステップ706)。
図7(B)にデータ蓄積部605が蓄積するROM上のテーブル構成例である。制御情報蓄積テーブル710はマーカ711、制御識別子712、制御値713、タイマ値714から構成される。マーカ711は車両情報収集装置101が蓄積する制御情報の基点を示すためのもので図7(B)では蓄積前時間分に蓄積されたデータサイズ288000Byteが設定されている。制御識別子712及び制御値713は制御情報を示すものであり、タイマ値714は制御情報を蓄積した際にデータ受信部601によって付与されたタイムスタンプである。図7(B)の例ではタイマ値30000で受信したアクセル開度とタイマ値30100で受信したエンジン回転数との値の不一致によって不具合が検知されたもので、制御識別子が#310のエンジン回転数を基点として30秒前に受信した車速信号から制御情報の蓄積を開始した時の例である。尚、指定された蓄積前時間及び蓄積後時間分の制御情報を蓄積できない場合でも、ROMの容量が許す範囲で可能な限り蓄積する。
図7(A)は不具合の誤検知を考慮しなかった例であるが、実際にはイグニッションオン直後などはバッテリ電圧が不安定であったり、全てのECUが起動していなかったりするため不具合を誤検知する可能性が高い。
図8に不具合の誤検知を考慮した場合の車両情報収集装置101における処理フローを示す。図8の処理フローでは不具合判定処理部602によって制御情報に異常が検知された時のタイマ値(異常検知タイマT1)を記憶する(ステップ801)。次に車両が安定している状態か否かを判定する(ステップ802)。車両が安定しているか否かは、バッテリ電圧から判断できる。例えばバッテリ電圧が12V付近で落ち着いていれば車両が安定していると判断する。またエンジン回転数がアイドル回転数になった状態で車両が安定したと判断してもよい。また車内LAN100に接続されている全てのECUから制御情報を受信できた場合に車両が安定していると判断してもよい。ステップ802で車両が安定してない状態の場合には処理を終了する。一方ステップ802で車両が安定した状態であると判断した場合には、最後に記憶した異常検知タイマ(Tn)から最初に記憶した異常検知タイマ(T1)の差分ΔTを算出し(ステップ803)、最後に異常を検知した制御情報の制御識別子とΔTをデータ蓄積部603に通知する。データ蓄積部603は異常検知タイマTnのタイミングで異常と判断した制御情報を基点とし、また蓄積前時間にΔTだけプラスした値を新たな蓄積前時間として制御情報を蓄積する(ステップ804)。本処理によりイグニッションオン時の車両の不安定な状態における不具合誤検知を防ぐことができる。ただし、当該不具合誤検知機能は必須ではない。
図9はECU102、ECU103の機能構成例である。ECUはデータ受信部901、紐付けデータ検索部902、データ蓄積部903から構成される。データ受信部901は車内LAN100に流れる制御情報及び車両情報収集装置101から送信されるキーフレームを受信する。受信した制御情報はECU102、ECU103内のタイマ値(タイムスタンプ)が付加されて内部バッファに一時的に記憶される。これは車両情報収集装置101が不具合を判定した制御情報と同タイミングでECUが扱っていたセンサ情報とをキーフレーム201に付与されている制御識別子301に基づいて同期させるためである。つまり、車両情報収集装置101内のタイマとECU102、ECU103内のタイマがずれていても、同期させることができる。ただし、実際には、車両情報収集装置101からECU102、ECU103へのキーフレーム201の伝送に要する時間やECU102、ECU103でキーフレーム201の判別に要する時間、車両情報収集装置101に対してECU102、ECU103が遅延する。内部バッファには車内LAN上を周期的に流れる全ての制御情報の内、最新の制御情報が少なくても一つ含まれていなければならない。紐付けデータ検索部902ではデータ受信部901が受信したキーフレームに付与されている制御識別子301と同一の制御識別子を内部バッファから検索し、該制御識別子に付与されているタイマ値とROMに蓄積されているセンサ情報に付与されているタイマ値とから制御識別子301と同期するセンサ情報を紐付ける。データ蓄積部903は制御対象機器の制御に必要となるセンサ情報をECU102、ECU103内のタイマ値(タイムスタンプ)を付与して常時ROMに蓄積する。また紐付けデータ検索部902から紐付けられたセンサ情報を基点としてキーフレーム201に付与されている蓄積前時間と蓄積後時間分のセンサ情報の蓄積を開始する。
図10にECUの処理フローを示す。データ受信部901は受信したフレームがキーフレーム201か否かをKeyIDに基づいて判断する(ステップ1001)。キーフレーム201でない場合には処理を終了する。一方、受信フレームがキーフレーム201の場合、送信先識別子312に基づいて自分宛のキーフレーム201か否かを判断し、自分宛てでない場合には処理を終了する。受信したキーフレーム201が自分宛であった場合、紐付けデータ処理部902は内部バッファに記憶されている制御識別子からキーフレーム201に付与されている制御識別子313を検索し、該識別子に付与されているタイマ値を抽出する(ステップ1002)。次にデータ蓄積部903は抽出したタイマ値を持つセンサ情報をROMから検索し(ステップ1003)、一致したセンサ情報を基点としてキーフレーム201に付与されている蓄積前時間314と蓄積後時間315のセンサ情報の蓄積を開始する(ステップ1004)。ステップ1003において抽出したタイマ値と一致するセンサ情報がROMに記憶されてない場合には、抽出したタイマ値と最も近いタイマ値を持つセンサ情報を基点としてもよい。逆に抽出したタイマ値と一致するセンサ情報が複数記憶されていた場合には、それら複数のセンサ情報の中で最も新しいセンサ情報を基点として扱ってもよい。
図11(A)にECUが内部バッファに保持する制御情報テーブル1100の構成例を図11(B)にECUがROMに保持するセンサ情報蓄積テーブル1110の構成例を示す。制御情報テーブル1100は制御識別子1101とタイマ値1102から構成され常に最新の制御情報が少なくても一つ記憶されている。図11(A)の例では制御識別子が#310の制御情報が最新の制御情報として記憶されており、タイマ値は100となっている。ステップ1002においてキーフレーム201に付与されている制御識別子が#310の場合にはタイマ値は“100”が抽出されることになる。
センサ情報蓄積テーブル1110はマーカ1111とアドレス情報1112とセンサ値1113とタイマ値1114から構成される。マーカ1111はECUが蓄積するセンサ情報の基点を示すためのもので図11(B)では蓄積前時間分に蓄積されたデータサイズ240000Byteが設定されている。アドレス情報1112及びセンサ値1113は機器制御処理時に使用している先頭アドレス番地と使用したセンサ値を示すものであり、タイマ値1114はセンサ情報を蓄積した際にデータ蓄積部903によって付与されたタイムスタンプである。図11(B)の例ではキーフレーム201に付与された制御識別子313とタイマ値100で紐付けられたセンサ情報がアドレスH‘FFFF4000の空気流量となっており、これを基点として30秒前に蓄積したアドレスH’FFFF4096のスロットル開度からセンサ情報の蓄積を開始した時の例である。尚、指定された蓄積前時間及び蓄積後時間分のセンサ情報を蓄積できない場合でも、ROMの容量が許す範囲で可能な限り蓄積する。
図12は外部診断装置1101を用いて車両情報収集装置101とECU102とECU103から制御情報1203とセンサ情報1204とセンサ情報1205を収集する時のメッセージフロー図である。外部診断装置1101は例えば車両がディーラに入庫した時などに整備員によって車内LAN100に接続される。外部診断装置1101から送信される収集要求1202は例えばISO15765で規定されているDiagOnCANによって行われる。また制御情報1203、センサ情報1204、センサ情報1205はそれぞれ車両情報収集装置101が蓄積した制御情報、ECU102、ECU103が蓄積したセンサ情報で収集要求に対する応答データである。尚、ECU102、ECU103に蓄積前時間及び蓄積後時間分の制御情報を蓄積しておき、ECU102、ECU103から制御情報を収集してもよい。
図13は制御情報1203、センサ情報1204、センサ情報1205の解析結果を外部診断装置または汎用PCの画面に表示した時の解析結果例で、横軸を時間、縦軸を制御値またはセンサ値としてアクセル開度1303、エンジン回転数1302、スロットル開度1301の各信号をプロットした時の表示例である。図13の表示例では基点1304を境にアクセル開度の増加に対してスロットル開度とエンジン回転数の値に変化が見られないことから、例えばディーラ整備士は「電製スロットルにカーボンが付着し、その結果アクセルを踏んでもスロットルが開かれずエンジン回転数も上昇しなかった」と言った解析を行うことができる。
以上のように、実施例1によれば車両情報収集装置が車内LANに流れる制御情報から不具合を判断してキーフレームを送信すると共に不具合発生前後の制御情報を蓄積し、また前記キーフレームに基づいてECUが不具合発生前後のセンサ情報を不揮発性記憶装置に蓄積することができるため、最小限のネットワーク負荷で不具合発生前後の制御情報とセンサ情報を蓄積することができる。更に、制御情報及びセンサ情報が車両情報収集装置及びECU間で分散して蓄積されている環境下であっても、車内LANに流れる制御情報を用いることで制御情報及びセンサ情報を時間的に同期させることが可能であるため、外部診断装置などの専用ツールを用いることで不具合発生前後の車両状態を容易に把握することができる。
実施例1では、分散して蓄積された車両情報収集装置及び電子制御装置が車内LANを流れる制御情報と各々が保持するタイマ値を用いて、不具合発生前後の制御情報及びセンサ情報を同期させる方法に関して説明したが、不具合がいつ発生したかまでは特定できない。例えば図13のグラフでは、走行距離が10万キロ程度の車両であれば電製スロットルへのカーボン付着が要因として挙げられるが、走行距離が1000キロ程度の場合にはカーボン付着は考えにくい。この場合、電製スロットルそのものの不良か或いはソフト的な不良である可能性が高い。このように不具合現象が同じであっても走行距離によって要因が異なるケースがあるため、不具合発生前後の車両状態と走行距離を対応付けで制御情報及びセンサ情報を蓄積することが不具合要因を特定する上で重要となる。そこで実施例1の変形例として不具合発生時期と対応付けて制御情報及びセンサ情報を蓄積するための車両情報収集方法について説明する。尚、走行距離に限らず、車両の使用状況を表す指標であればよい。
車両情報収集装置及びECUの機能構成例は図6及び図9と同じである。但し、データ受信部601及びデータ受信部901では車内LAN上を流れる走行距離も受信する。受信した走行距離はROMに蓄積する制御情報及びセンサ情報に付加される。車内LAN上に走行距離を示す制御情報が流れていない場合、車速信号から走行距離を算出してもよい。この場合、キロ単位のタイヤ回転数とパルス値をプログラム上に保持しておかなければならない。
図14は車両情報収集装置が不具合検知時に送信するキーフレーム201のメッセージフォーマットである。走行距離1401は車両情報収集装置が不具合を検知した時の走行距離である。KeyID311、送信先識別子312、蓄積前時間314、蓄積後時間315は図3(B)と同じである。尚、本実施例は車両情報収集装置及びECUが不具合発生のタイミングで制御情報及びセンサ情報の蓄積を開始する場合の例であるが、不具合の再現性確認等の用途で予め設定した走行距離を経過したタイミングで制御情報及びセンサ情報を蓄積する場合には、車両情報収集装置からキーフレーム201を送信する必要はない。この場合、車両情報収集装置及びECUに蓄積を開始する走行距離を設定しておけばよい。
図15は車両情報収集装置のデータ蓄積部605が蓄積するROM上のテーブル構成例である。制御情報蓄積テーブル1500には走行距離1501が付加されている。図15では走行距離として車速パルスの積算値を使用し、5096100の値の時に不具合を検知しその前後の制御情報の蓄積を行った場合の例である。この場合、キーフレーム201の走行距離には5096100が付与される。マーカ711、制御識別子712、制御値713、タイマ値714は図7と同じである。
図16(A)はECUの処理フローである。キーフレーム201を受信すると、キーフレーム201に付与されている走行距離と一致する走行距離をもつセンサ情報をROMから検索し(ステップ1601)、一致したセンサ情報を基点としてキーフレーム201に付与されている蓄積前時間314と蓄積後時間315のセンサ情報の蓄積を開始する。本実施例では走行距離をキーに車両情報収集装置とECU間で制御情報とセンサ情報の同期をとっているため、実施例1のように各ECUに最新の制御情報を記憶しておくための内部バッファは特に必要ない。
図16(B)はECUがROMに保持するセンサ情報蓄積テーブル1610のテーブル構成例である。センサ情報蓄積テーブル1610には走行距離1611が付加されている。これはデータ受信部901が内部に保持する走行距離をセンサ情報蓄積時に付加したもので、図16(B)では走行距離として車速パルスの積算値を使用している。ECUはキーフレーム201に付与されている走行距離1401をセンサ情報蓄積テーブル1610に蓄積されている走行距離1611から検索し、一致したセンサ情報を基点として前後時間分のセンサ情報の蓄積を開始する。図16(B)の例ではキーフレーム201の走行距離1401の値が5096100であり、これと一致するセンサ情報蓄積テーブル1610のアドレス情報1112がH‘FFFF4000で、センサ情報1113が空気流量で、タイマ値1114が100で、これらを基点として前30秒、後10秒のセンサ情報の蓄積を開始している。
以上のように、実施例1の変形例によれば車両情報収集装置及びECUは車内LAN上を流れる走行距離(または車速信号から算出した走行距離)を制御情報及びセンサ情報に付加してROMに蓄積している。また不具合発生時には同じ走行距離をもつ制御情報及びセンサ情報を基点として前後時間分の蓄積を行う。これにより、外部診断装置などの専用ツールを用いることで不具合発生時期と不具合発生前後の車両状態を対応付けることが可能になり、ディーラ整備士等はより正確に不具合発生要因を解析することができる。
実施例1では不具合発生前後の制御情報及びセンサ情報を蓄積することにより不具合発生時の車両状態を把握する方法について説明した。しかし、実施例1で説明した方法により不具合発生要因を把握できたとしても、根本的な要因が車の乗り方にある場合には乗り方含めて不具合発生要因を解析しなければならない。一方、車両情報収集装置及びECUの蓄積可能な情報量は限られるため、例えば不具合発生から数日、数年分前のデータを蓄積しておく事は難しい。そこで第二の実施例としてキロメートル単位等の少ない容量でも効率的に車両情報を収集する方法について説明する。
車両情報収集装置及びECUの機能構成例は図6及び図9と同じである。また第一の実施例の変形例でも説明したようにデータ受信部601及びデータ受信部901では車内LAN上に流れる走行距離(または車速信号から算出した走行距離)が内部のテーブルに保持されている。またデータ蓄積部603とデータ蓄積部903は制御情報及びセンサ情報を常時ROMに蓄積するのではなく、走行距離の所定間隔、例えば1キロメートル単位で制御情報及びセンサ情報の平均値、最大値、最小値を蓄積する。
図17は車両情報収集装置が不具合を検知したタイミングで車内LANに送信するキーフレーム201のメッセージフォーマットである。KeyID311、送信先識別子312、走行距離1401は図3及び図14と同じである。走行前距離1701及び走行後距離1702は蓄積対象となる不具合発生前後の走行距離で、車両情報収集装備及びECUはキーフレーム201に付与されている走行前距離1701及び走行後距離1702だけ走行した時の制御情報及びセンサ情報をROMに蓄積する。
図18は車両情報収集装置の処理フローである。データ受信部601が車内LANから制御情報を受信し、不具合判定処理部602によって不具合発生と判定された場合、該データを受信した時の走行距離を基点として予め設定されている蓄積前距離及び蓄積後距離分の制御情報をROMに蓄積する(ステップ1801)。尚、蓄積する制御情報とはステップ1802以降に説明する制御情報の平均値、最小値、最大値である。またキーフレーム201に自身が内部に持っている走行距離と予め設定されている蓄積前距離と蓄積後距離をそれぞれ走行距離1401、蓄積前距離1701、蓄積後距離1702に付与して、キーフレーム201を車内LANに送信する。一方、不具合判定処理部602で不具合が検知されなかった場合には何もしない。次に、車両情報収集装置が内部に保持している走行距離が1キロメートル更新されたか否かを判定する(ステップ1802)。更新されていない場合、制御値が最大閾値より大きいか否かを判定し(ステップ1803)、大きい場合には最大値更新処理を行う(ステップ1807)。制御値が最大閾値より小さい場合、制御値が最小閾値よりも小さいか否かを判定し(ステップ1804)、小さい場合には最小値更新処理を行う(ステップ1806)。制御値が最大閾値よりも小さく、最小閾値よりも大きい場合には平均値算出処理を行う(ステップ1805)。ここで最大値とは平均値を大きく上回るような値のことで、例えば車速信号であれば法定速度などである。また最小値とは平均値を下回るような値のことで、例えば車速信号であれば10km程度の準停止速度である。このように最大、最小、平均として制御情報を管理することで実際の乗り方をより正確に把握することができる。最大、最小、平均の全てを蓄積しておく事が難しい場合には、平均値と瞬時値の組み合わせでもよい。またROM容量に余裕がある場合には、平均の代わりに積算値を用いてもよい。更に制御値の変化量を蓄積しておくことで、最大、最小、平均の変化タイミングも把握できる。ステップ1802で車両情報収集装置が内部に保持している走行距離が1キロメートル更新していた場合には、1キロメートル走行している間に算出した最大値、最小値、平均値をROMに蓄積する(ステップ1808)。
図19(A)に平均値算出処理を、図19(B)に最小値更新処理を、図19(C)に最大値更新処理を示す。平均値算出処理ではデータ受信部601が受信した制御値とそれまでに算出している平均値とを用いて新たに平均値を算出して記憶する。また平均値の算出に使用した平均値の数をカウント数として1増加させる(ステップ1901)。最小値更新処理では、データ受信部601が受信した制御値が1キロメートル走行する間で最も小さい値か否かを判定し(ステップ1911)、最も小さい値であれば最小値を受信した制御値に更新し、また最小閾値以下に入っていた制御値の数を示すカウント数を1増加させる(ステップ1913)。一方、最も小さい値でない場合には最小値の更新は行わずカウント数のみ1増加させる(ステップ1912)。最大値更新処理では、データ受信部601が受信した制御値が1キロメートル走行する間で最も大きいか否かを判定し(ステップ1921)、最も大きい値であれば最大値を受信した制御値に更新し、また最大閾値以上に入っていた制御値の数を示すカウント数を1増加させる(ステップ1923)。一方、最も大きい値でない場合には最大値の更新は行わずカウント数のみ1増加させる(ステップ1922)。
図20に車両情報収集装置が蓄積する制御情報蓄積テーブル2000の構成例を示す。制御情報蓄積テーブル2000は、マーカ711、走行距離2001、制御識別子2002、平均値2003、平均値カウント数2004、最大値2005、最大値カウント数2006、最小値2007、最小値カウント数2008から構成される。マーカ711は図7で示したのと同じである。走行距離2001は、車両出荷後から走行した距離で制御情報を蓄積した区間を表す。図20の例ではキロメートル単位で記録されている。制御識別子2002は平均値、最大値、最小値を記録した制御値の識別子で、制御情報202に付与されている制御識別子301と同じである。平均値2003及び平均値カウント数2004はステップ1901で算出した平均値とカウント数である。最大値2005及び最大値カウント数2006はステップ1923で更新した最大値とカウント数である。最小値2007及び最小値カウント数2008はステップ1912で更新した最小値とカウント数である。図20の例では車両出荷後1500キロメートル走行した時点を基点として、前500キロメートル、後500キロメートル分の制御情報を蓄積している。
図21はECUがセンサ情報を蓄積する際の処理フローである。キーフレーム201を受信してからセンサ情報の蓄積開始を行うまでの処理フローは図16(A)と同じである。データ蓄積部903はセンサ情報をROMに蓄積する際に自身が内部に保持している走行距離が1キロメートル更新されているか否かを判定する(ステップ2101)。更新されていない場合、センサ値が最大閾値より大きいか否かを判定し(ステップ2102)、大きい場合には最大値更新処理を行う(ステップ2106)。センサ値が最大閾値より小さい場合、センサ値が最小閾値よりも小さいか否かを判定し(ステップ21034)、小さい場合には最小値更新処理を行う(ステップ2105)。センサ値が最大閾値よりも小さく、最小閾値よりも大きい場合には平均値算出処理を行う(ステップ2104)。最大値更新処理、最小値更新処理、平均値算出処理は各々ステップ1807、ステップ1806、ステップ1805で示した内容と同じである。ステップ2101でECUが内部に保持している走行距離が1キロメートル更新していた場合には、1キロメートル走行している間に算出した最大値、最小値、平均値をROMに蓄積する(ステップ2107)。
図22にECUがROMに蓄積するセンサ情報蓄積テーブル2200の構成例を示す。センサ情報蓄積テーブル2200は、マーカ1111、走行距離2201、アドレス情報2202、平均値2203、平均値カウント数2204、最大値2205、最大値カウント数2206、最小値2207、最小値カウント数2208から構成される。マーカ1111は図11で示したのと同じである。走行距離2201は、車両出荷後から走行した距離でセンサ情報を蓄積した区間を表す。図22の例ではキロメートル単位で記録されている。アドレス情報2202は機器制御処理時に使用している先頭アドレス番地で平均値、最大値、最小値には該アドレス情報のセンサ値が用いられる。平均値2203及び平均値カウント数2204はステップ2104で算出した平均値とカウント数である。最大値2205及び最大値カウント数2206はステップ2106で更新した最大値とカウント数である。最小値2207及び最小値カウント数2208はステップ2105で更新した最小値とカウント数である。図22の例では車両出荷後1500キロメートル走行した時点を基点として、前500キロメートル、後500キロメートル分のセンサ情報を蓄積している。
以上のように、実施例2によれば制御情報及びセンサ情報を平均値、最大値、最小値を用いてキロメートル単位でROMに蓄積するため、ドライバがどのような乗り方をしているかを数100キロメートル以上の走行区間から得られたデータを基に解析することができる。これにより、ディーラ整備士は不具合発生要因が車両機器にあるのか或いはドライバの乗り方に起因するものなのかを容易に解析することが可能になる。走行距離の所定間隔の代わりに、タイマ値の所定時間、例えば1時間単位で制御情報及びセンサ情報の平均値、最大値、最小値を蓄積してもよい。
本発明は、ドライブレコーダなどに適用可能である。
本発明は、車に限らず、列車や航空機などの移動体に搭載されるドライブレコーダにも適用可能である。
本発明における車両情報収集装置を具備した車両システムの全体構成図である。 本発明におけるキーフレーム送信時のメッセージフローである。 第一の実施例における制御情報とキーフレームのメッセージフォーマットである。 第一の実施例における車両情報収集装置のハードウェア構成図である。 第一の実施例における電子制御装置のハードウェア構成図である。 第一の実施例における車両情報収集装置の機能構成例である。 第一の実施例における車両情報収集装置の処理フローと車両情報収集装置がROMに蓄積する制御情報のテーブル構成例である。 第一の実施例において不具合の誤検知を考慮した車両情報収集装置の処理フローである。 第一の実施例における電子制御装置の機能構成例である。 第一の実施例における電子制御装置の処理フローである。 第一の実施例において電子制御装置が制御情報を一時的に蓄積するための内部バッファのテーブル構成例と電子制御装置がROMに蓄積するセンサ情報のテーブル構成例である。 第一の実施例における車両情報収集装置と電子制御装置から外部診断装置を用いて制御情報とセンサ情報を収集する場合のメッセージフローである。 第一の実施例において外部診断装置を用いて収集した車両情報の解析結果例である。 第一の実施例の変形例におけるキーフレームのメッセージフォーマットである。 第一の実施例の変形例において車両情報収集装置がROMに蓄積する制御情報蓄積テーブルの構成例である。 第一の実施例の変形例において電子制御装置の処理フローとROMに蓄積するセンサ情報蓄積テーブルの構成例である。 第二の実施例におけるキーフレームのメッセージフォーマットである。 第二の実施例における車両情報収集装置の処理フローである。 第二の実施例において車両情報収集装置及び電子制御装置が処理する平均値算出処理フローと最小値更新処理フローと最大値更新処理フローである。 第二の実施例において車両情報収集装置がROMに蓄積する制御情報蓄積テーブルの構成例である。 第二の実施例において電子制御装置がセンサ情報をROMに蓄積する際の処理フローである。 第二の実施例において電子制御装置がROMに蓄積するセンサ情報蓄積テーブルの構成例である。
符号の説明
100‥車内LAN、101‥車両情報収集装置、102、103‥ECU、201‥キーフレーム、202‥制御情報、400、500‥バス、401、501‥プロセッサ、402、502‥ROM、403、503‥RAM、404、504‥通信インターフェース、505‥外部デバイスインターフェース、506‥制御対象機器、601‥データ受信部、602‥不具合判定処理部、603‥データ蓄積部、604‥データ作成部、605‥データ送信部、901‥データ受信部、902‥紐付けデータ検索部、903‥データ蓄積部。

Claims (28)

  1. 車両内のネットワークを介して車両を制御するための制御情報を互いに送受信し、制御対象のセンサ情報にタイムスタンプを付加して記憶する複数台の電子制御装置と、前記ネットワークから前記制御情報を受信し蓄積する車両情報収集装置とによって、車両の情報を収集する方法において、
    前記車両情報収集装置は、前記ネットワークに流れる、制御IDが付加された制御情報を受信し、
    前記電子制御装置は、前記ネットワークに流れる、制御IDが付加された制御情報を受信し、前記制御IDにタイムスタンプを付加して記憶し、
    前記車両情報収集装置は、
    前記受信した前記制御情報に基づいて車両の不具合を検知した場合、受信した前記制御情報のうち不具合の検知された前記制御情報を基点とし、前後の予め定められた時間の制御情報を蓄積し、
    不具合の検知された前記制御情報の前記制御IDを付与したキーフレームを作成し、
    前記キーフレームを前記ネットワークに送信し、
    前記電子制御装置は、前記キーフレームを受信した場合、記憶している前記制御IDのうち、前記キーフレームに付与されている前記制御IDと同一の制御IDのタイムスタンプに一致または最も近いタイムスタンプを持つ前記センサ情報を基点とする前後の前記センサ情報を蓄積する車両情報収集方法。
  2. 車両内のネットワークを介して車両を制御するための制御情報を互いに送受信する複数台の電子制御装置と前記ネットワークを介して接続され、前記ネットワークから前記制御情報を受信し蓄積する車両情報収集装置において、
    前記ネットワークに流れる、制御IDが付加された制御情報を受信するデータ受信部と、
    前記受信した前記制御情報に基づいて車両の不具合を検知した場合、受信した前記制御情報のうち不具合の検知された前記制御情報を基点とし、前後の予め定められた時間の制御情報を蓄積するデータ蓄積部と、
    不具合の検知された前記制御情報の前記制御IDを付与したキーフレームを作成するデータ作成部と、
    前記キーフレームを前記ネットワークに送信するデータ送信部とを備える車両情報収集装置。
  3. 請求項2記載の車両情報収集装置において、
    前記不具合判定処理部は、前記制御情報から自己診断コードを検知した場合に、前記車両の不具合と判断する車両情報収集装置。
  4. 請求項2記載の車両情報収集装置において、
    前記不具合判定処理部は、前記制御情報の値が予め設定された閾値より大きい、または小さい、または等しい、または等しくないの何れかの条件式に合致した場合に、前記車両の不具合と判断する車両情報収集装置。
  5. 請求項2記載の車両情報収集装置において、
    前記不具合判定処理部は、複数の前記制御情報の値が何れも予め設定された閾値より大きいまたは小さい、または等しい、または等しくないの何れかの条件式に合致した場合に、前記車両の不具合と判断する車両情報収集装置。
  6. 請求項2記載の車両情報収集装置において、
    前記キーフレームは、送信先識別情報と、前記各電子制御装置での前記センサ情報の蓄積時間とを含む車両情報収集装置。
  7. 請求項6記載の車両情報収集装置において、
    前記送信先識別情報は、前記電子制御装置を識別する装置識別情報を含む車両情報収集装置。
  8. 請求項6記載の車両情報収集装置において、
    前記送信先識別情報は、車両を構成するパワートレイン系、ボディ系、シャーシ系、情報系等の各系統を識別する識別情報を含む車両情報収集装置。
  9. 請求項6記載の車両情報収集装置において、
    前記データ作成部は、前記キーフレームに蓄積前時間と蓄積後時間を付与する車両情報収集装置。
  10. 請求項6記載の車両情報収集装置において、
    前記車両情報収集装置は、前記キーフレームに付与する前記蓄積時間分だけ、前記制御情報を前記車両情報収集装置の前記記憶装置に蓄積する車両情報収集装置。
  11. 請求項2記載の車両情報収集装置において、
    前記データ送信部は、車両のイグニッションがオンされてから所定時間内に前記車両の不具合を検知した場合に、車両の動作が安定するまで前記キーフレームの送信を待機し、
    前記送信する手段は、車両の動作が安定した後に前記車両の不具合を検知した場合に、
    前記車両の不具合を検知してからの経過時間を付加して前記キーフレームを送信する車両情報収集装置。
  12. 請求項11記載の車両情報収集装置において、
    前記データ送信部は、前記イグニッションがオンされてからエンジン回転数がアイドル状態の回転数になるまでは、車両の動作が不安定であると判断して前記キーフレームの送信を待機する車両情報収集装置
  13. 請求項11記載の車両情報収集装置において、
    前記データ送信部は、前記イグニッションがオンされてからバッテリ電圧が安定するまでは、車両の動作が不安定であると判断して前記キーフレームの送信を待機する車両情報収集装置。
  14. 請求項11記載の車両情報収集装置において、
    前記データ送信部は、前記イグニッションがオンされてからネットワークに接続された全ての電子制御装置が起動するまでは、車両の動作が不安定と判断して前記キーフレームの送信を待機する車両情報収集装置。
  15. 請求項2から14のいずれか一つに記載の車両情報収集装置であって、
    前記制御IDとは、制御識別子又は走行距離である車両情報収集装置。
  16. 車両内のネットワークに接続され、制御対象のセンサ情報にタイムスタンプを付加して蓄積する電子制御装置において、
    前記ネットワークに流れる、制御IDが付加された制御情報を受信し、前記制御IDにタイムスタンプを付加して記憶するデータ受信部と、
    前記ネットワークに流れる、不具合の検知された前記制御情報の前記制御IDが付与されたキーフレームを受信した場合、記憶している前記制御IDのうち、前記キーフレームに付与されている前記制御IDと同一の制御IDのタイムスタンプに一致または最も近いタイムスタンプを持つ前記センサ情報を基点とする前後の前記センサ情報を蓄積するデータ蓄積部とを備える電子制御装置。
  17. 請求項16記載の電子制御装置において、
    前記データ蓄積部は、前記制御情報に予め指定された値が含まれていた場合に、前記センサ情報の蓄積を開始する電子制御装置。
  18. 請求項17記載の電子制御装置において、
    前記データ蓄積部は、前記センサ情報を蓄積する場合に、予め指定された制御情報も合せて蓄積する電子制御装置。
  19. 請求項16記載の電子制御装置において、
    前記データ蓄積部は、前記ネットワーク上に流れる走行距離が予め定められた距離に達した場合に、前記センサ情報の蓄積を開始する電子制御装置。
  20. 請求項16記載の電子制御装置において、
    前記データ蓄積部は、車両内ネットワーク上に流れる車速信号から走行距離を算出し、算出された前記走行距離の積算値が予め定められた距離に達した場合に、前記センサ情報の蓄積を開始する電子制御装置。
  21. 請求項16から20のいずれか一つに記載の電子制御装置であって、
    前記制御IDとは、制御識別子又は走行距離である電子制御装置。
  22. 請求項21に記載の電子制御装置において、
    前記データ蓄積部は、前記センサ情報を一定時間間引いて蓄積し、
    前記車両情報収集装置は、前記制御情報を一定時間間引いて前記車両情報収集装置の前
    記記憶装置に蓄積する電子制御装置。
  23. 請求項22に記載の電子制御装置において、
    前記センサ情報を、一定時間の平均値、または最小値、または最大値、または積算値、
    または瞬時値、または変化量の何れかで間引き、
    前記車両情報収集装置は、前記制御情報を、一定時間の平均値、または最小値、または
    最大値、または積算値、または瞬時値、または変化量の何れかで間引く電子制御装置。
  24. 請求項1に記載の車両情報収集方法において、
    前記車両情報収集装置は、前記キーフレームに蓄積前時間と蓄積後時間を付与し、
    前記電子制御装置は、前記センサ情報を基点とし、前記キーフレームに付与された前記蓄積前時間分と前記蓄積後時間分のセンサ情報を蓄積する車両情報収集方法。
  25. 請求項24記載の車両情報収集方法において、
    予め指定された時間分の前記制御情報の蓄積後は、蓄積した前記制御情報が削除されない限り新たな制御情報を前記記憶装置に蓄積しない車両情報収集方法。
  26. 請求項24記載の車両情報収集方法において、
    予め指定された時間分の前記センサ情報の蓄積後は、蓄積した前記センサ情報が削除されない限り新たなセンサ情報を前記記憶装置に蓄積しない車両情報収集方法。
  27. 請求項1、24から26のいずれか一つに記載の車両情報収集方法において、
    前記制御IDとは、制御識別子又は走行距離である電子制御方法。
  28. 移動体内のネットワークを介して移動体を制御するための制御情報を互いに送受信し、制御対象のセンサ情報にタイムスタンプを付加して記憶する複数台の電子制御装置と、ネットワークから前記制御情報を収集し蓄積する情報収集装置とを備えた移動体において、
    前記情報収集装置は、前記ネットワークに流れる制御IDを付加した制御情報を受信する手段と、
    前記電子制御装置は、前記ネットワークに流れる制御IDを含んだ制御情報を受信し、前記制御IDにタイムスタンプを付加して記憶する手段と、
    前記情報収集装置は、前記受信した前記制御情報に基づいて車両の不具合を検知した場合、受信した前記制御情報のうち不具合の検知された前記制御情報を基点とする、前後の制御情報を蓄積する手段と、
    不具合の検知された前記制御情報の前記制御IDを付加したキーフレームを作成する手段と、
    前記キーフレームを前記ネットワークに送信する手段と、
    前記電子制御装置は、前記キーフレームを受信した場合、記憶している前記制御IDのうち、前記キーフレームに付与されている前記制御IDと同一の制御IDのタイムスタンプに一致または最も近いタイムスタンプを持つ前記センサ情報を基点とする前後の前記センサ情報を蓄積する手段を有する移動体。
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