JP5725375B2

JP5725375B2 - 車両用データ記録装置

Info

Publication number: JP5725375B2
Application number: JP2012047037A
Authority: JP
Inventors: 篤神田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: JP2013182510A

Description

本発明は、車両に搭載される車両用データ記録装置に関する。

車両には、所定の記録トリガ条件が成立すると、成立前後のうちの所定時間における車速等の対象データを記録する車両用データ記録装置が搭載されている。車両用データ記録装置としては、例えば特開２００７−０４５２２１号公報（特許文献１）に記載されている。記録トリガ条件は、例えば車速や加速度が一定値以上となったこと等である。

特開２００７−０４５２２１号公報

ここで、車両用データ記録装置では、何度も繰り返し多くのデータを記録しなければならず、不揮発性メモリへの記録量削減が課題となっている。また、詳細に記録しなければ後の解析等が困難となるデータに対しては、詳細に記録する必要もある。従来では、予め決まった記録条件（形式）で固定されており、上記対応が困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、各記録トリガに対し、適切な記録条件で対象データを記録することができる車両用データ記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に搭載される車両用データ記録装置であって、予め設定された記録トリガ条件が成立したか否かを判定するトリガ判定部（１）と、前記記録トリガ条件が成立した場合、予め設定された記録分解能、記録範囲、及びサンプル数に基づいて、前記記録トリガ条件成立以前の所定時間及び前記記録トリガ条件成立以後の所定時間のうち少なくとも一方の時間における対象データを不揮発性記録手段（３）に記録する記録部（２）と、前回以前の前記記録トリガ条件成立により前記不揮発性記録手段（３）に記録された複数である所定回分の前記対象データの変動幅を算出する変動算出部（４）と、前記変動幅に基づいて、前記記録部（２）に設定された前記記録分解能、前記記録範囲、及び前記サンプル数のうち少なくとも１つを変更する記録条件変更部（５）と、を備える。

この構成によれば、過去の対象データの変動幅に着目し、当該変動幅に応じて記録条件が変更される。例えば、過去のデータにおいて変動幅が小さい場合、大きな記録領域を設定する必要がないため記録データ量が小さくなるように記録条件を変更し、過去のデータにおいて変動幅が大きい場合、変動理由の解析が必要な重要なデータと推定し記録データ量が大きくなるように記録条件を変更することができる。このように、本発明によれば、過去のデータの変動幅に着目することで、各記録トリガに対し、適切な記録条件で対象データを記録することができる。

第一実施形態の車両用データ記録装置の構成を示す概念図である。変動幅を説明するための説明図である。第一実施形態の設定条件変更の流れを示すフローチャートである。第一実施形態の設定条件変更における判断工程を示すフローチャートである。第二実施形態の設定条件変更における判断工程を示すフローチャートである。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の車両用データ記録装置は、他のＥＣＵやセンサ等とＣＡＮ通信線９で接続されている。車両用データ記録装置は、通信インターフェイス（通信ＩＦ）を介して、各種装置と情報伝達可能となっている。

車両用データ記録装置は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）であって、図１に示すように、トリガ判定部１と、記録部２と、不揮発性メモリ３と、変動算出部４と、記録条件変更部５と、を備えている。トリガ判定部１は、ＥＣＵやセンサ等の各種装置からの情報に基づき、予め設定された記録トリガ条件が成立したか否かを判定する。トリガ判定部１は、後述する一時記憶部２１から各種情報を取得する。トリガ判定部１は、記録トリガ条件が成立した場合、変動算出部４に「成立情報」を送信する。

記録部２は、トリガ判定部１、不揮発性メモリ３、及び記録条件変更部５に接続されている。記録部２は、後述する記録条件変更部５からの「変更情報」を受信した場合、予め設定された記録分解能、記録範囲、及びサンプル数を含む記録条件及び変更情報に基づいて、対象データを不揮発性メモリ３に記録する。対象データとは、記録トリガ条件成立以前の所定時間及び記録トリガ条件以後の所定時間のうち少なくとも一方の時間に車両用データ記録装置が受信したデータであって、記録トリガごとに記録対象として設定されているデータ（記録項目、例えば車速データ等）を意味する。

具体的には、記録部２は、一時記憶部２１と、データ変換記録部２２と、を備えている。一時記憶部２１は、ＣＡＮ通信線９から受信したデータを所定時間一時記憶する揮発性メモリである。ＣＡＮ通信線９から受信したデータには、複数の項目（種類）のデータが含まれている。データ変換記録部２２は、変更情報を受信すると、記録トリガに応じた対象データを一時記憶部２１から読み出し、当該対象データを記録条件（又は変更後の記録条件）に合わせて変換し、不揮発性メモリ３に記録する。

変動算出部４は、トリガ判定部１、不揮発性メモリ３、及び記録条件変更部５に接続されている。変動算出部４は、トリガ判定部１から成立情報を受信すると、不揮発性メモリ３から同じ記録トリガ条件成立で記録されている過去の所定回分の対象データを読み出す。変動算出部４には、変動幅について１つ以上の閾値が設定されている。変動幅とは、対象データの振幅であって、最大値と最小値の差を意味する。変動幅は、対象データが車速の場合を例にすると、図２に示す幅である。なお、所定回分のデータが記録されていない場合、記録条件変更は実行しない。

変動算出部４は、まず、過去の対象データのデータ長が所定ビット以上であるか否か、及び過去の対象データのサンプル数が所定個以上であるか否かを判定する。変動算出部４は、データ長が所定ビット以上である場合、記録分解能及び記録範囲について変更可能と認識する。同様に、サンプル数が所定個以上である場合、サンプル数について変更可能と認識する。

変動算出部４は、読み出した過去の対象データの最大変動幅を算出し、当該最大変動幅が閾値以下（閾値以内）であるか否かを判定する。変動算出部４は、最大変動幅が閾値以下である場合、変更可能と認識した記録条件について、記録条件変更部５に「変更指令」を送信する。変動算出部４は、いずれの記録条件においても変更可能と認識していない場合、最大変動幅の算出及び閾値との比較は実行せず、変更指令も送信しない。

記録条件変更部５は、変動算出部４及び記録部２に接続されている。記録条件変更部５は、変動算出部４から変更指令を受信すると、記録部２に設定された記録条件を変更する。具体的に、記録条件変更部５は、記録部２に閾値ごとに設定された記録分解能、記録範囲、及びサンプル数のうちから、閾値に応じた記録条件を選択する。

記録条件変更部５は、記録部２に記録された記録条件から、記録分解能を選択し、記録範囲を選択し、サンプル数を選択する。記録条件変更部５は、変更指令に応じて選択した記録分解能、記録範囲、及びサンプル数を「変更情報」として記録部２に送信する。記録部２は、変更情報を受信すると、現在の記録条件を、変更情報が示す記録条件に変更する。つまり、記録条件変更部５は、記録部２の記録条件を変更する。

ここで、記録条件変更について一例を挙げて説明する。図３に示すように、トリガ判定部１が、記録トリガＡ条件が成立したと判定すると（Ｓ２０１）、変動算出部４が、不揮発性メモリ３に過去の記録トリガＡの履歴（ｎ回分）が記録されているか否かを判定する（Ｓ２０２）。履歴がない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、現在記録部２に設定されている記録条件により対象データが記録される（Ｓ２０３）。

履歴がある場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、記録トリガＡで記録された過去ｎ回分の対象データを読み出す（Ｓ２０４）。そして、変動算出部４は、予め設定された記録トリガＡの記録項目に基づいて、記録部２が受信する複数の記録項目のうち不揮発性メモリ３に記録すべき記録項目を決定する。具体的に、変動算出部４は、ある記録項目Ｘを記録するか否かを判定する（Ｓ２０５）。

記録項目Ｘが記録すべきデータである場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、記録項目Ｘについて記録条件を変更するか否かの判断（判断工程）を行う（Ｓ２０６）。判断工程については、後述する。記録項目Ｘが記録すべきデータでない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、別の記録項目Ｙについて同様の判定がなされる（Ｓ２０７）。ここでも、記録項目Ｙが記録すべきデータであれば（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、判断工程を実行する（Ｓ２０８）。このように、記録項目ごとに記録すべきか否かが判定される。

判断工程について記録項目Ｘを例にして説明する。図４に示すように、変動算出部４は、記録項目Ｘについて、過去の対象データに基づき、データ長がＮビット以上であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。データ長がＮビット以上である場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、過去ｎ回分の対象データから最大変動幅を算出し、当該最大変動幅が閾値以下か否かを判定する（Ｓ３０２）。最大変動幅が閾値以下である場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、変動算出部４は記録範囲について記録条件変更部５に変更指令を送信し、記録条件変更部５が記録範囲について選択した変更情報を記録部２に送信する。つまり、記録部２に設定された記録条件のうち記録範囲が変更される（Ｓ３０３）。

記録範囲は、記録幅であって、記録項目に対して記録するデータの上限値と下限値を決めている。記録項目Ｘとして車速を例にすると、現在の記録範囲が０〜２００ｋｍ／ｈ（下限値０ｋｍ／ｈ、上限値２００ｋｍ／ｈ）である場合、変更情報により例えば５０〜１５０ｋｍ／ｈ（下限値５０ｋｍ／ｈ、上限値１５０ｋｍ／ｈ）に記録範囲が変更される。記録範囲が縮小することで、記録データ量は削減される。

続いて、記録範囲変更（Ｓ３０３）後又は閾値外であった（閾値より大きい）場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、変動算出部４は、再度、過去ｎ回分の対象データから最大変動幅を算出し、当該最大変動幅が閾値以下か否かを判定する（Ｓ３０４）。ここでの閾値は、上記Ｓ３０２と同じ値だが、別の閾値を設定しても良い。

最大変動幅が閾値以下である場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、変動算出部４は記録分解能について記録条件変更部５に変更指令を送信し、記録条件変更部５が記録分解能について選択した変更情報を記録部２に送信する。つまり、記録部２に設定された記録条件のうち記録分解能が変更される（Ｓ３０５）。

記録分解能は、記録における分解能を決めている。記録項目Ｘとして車速を例にすると、現在の記録分解能が８ビットである場合、変更情報により例えば７ビットに記録分解能が変更される。換言すると、ＬＳＢ（量子化単位）が例えば１ｋｍ／ｈから２ｋｍ／ｈに変更される。このように分解能を荒くすることで、記録データ量は削減される。

続いて、記録分解能変更（Ｓ３０５）後又はデータ長がＮビット未満であった場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）、変動算出部４は、記録項目Ｘについて、過去の対象データに基づき、サンプル数がＭ個以上であるか否かを判定する（Ｓ３０６）。サンプル数がＭ個以上の場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、過去ｎ回分の対象データから最大変動幅を算出し、当該最大変動幅が閾値以下か否かを判定する（Ｓ３０７）。ここでの閾値は、上記Ｓ３０２，Ｓ３０４と同じであるが、異なるものでも良い。

最大変動幅が閾値以下である場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、変動算出部４はサンプル数について記録条件変更部５に変更指令を送信し、記録条件変更部５がサンプル数について選択した変更情報を記録部２に送信する。つまり、記録部２に設定された記録条件のうちサンプル数が変更される（Ｓ３０８）。

サンプル数は、所定時間内のサンプル数であって、サンプリングレートとしても表現できる。サンプル数を減らすことで、サンプル間（サンプリングタイミング）の時間間隔が長くなる。例えば、単位時間当たりのサンプル数を半分に変更すると、サンプル間の時間間隔は２倍となる。このようにサンプル数を減少させることで、記録データ量は削減される。記録データ量は、記録分解能、記録範囲、及びサンプル数のうち少なくとも１つを上記のように変更すれば減少する。

本実施形態によれば、過去の対象データに基づいて、変動幅が小さい対象データの場合は、記録分解能を荒くする変更、記録範囲を縮小する変更、及びサンプル数を減少させる変更のうち少なくとも１つの変更を実行することで、不揮発性メモリ３に記録するデータ量を削減することができる。上記３つの記録条件を変更することで、より記録データ量は削減される。

また、上記では記録データ量を縮小する変更を例にしたが、記録データ量を拡大する変更も可能である。この場合、変動算出部４は、例えば拡大用の閾値を記憶し、上記同様、過去の最大変動幅と拡大用閾値とも比較する。変動算出部４は、最大変動幅が拡大用閾値以上である場合、「拡大変更指令」を記録条件変更部５に送信する。記録条件変更部５は、記録部２に記録された拡大用の各記録条件から選択し、各記録条件を拡大用に変更するよう記録部２に指令する。つまり、記録条件変更部５は、記録部２に変更情報を送信する。

拡大用記録条件は、記録分解能のビット数を増加したもの（例えば７ビット→８ビット）、記録範囲を拡大したもの（例えば５０〜１５０ｋｍ／ｈ→０〜２００ｋｍ／ｈ）、及びサンプル数を増加したもの（例えば５０→１００）のうち少なくとも１つを含んでいる。

これによれば、データ変動が大きく（単調でなく）、重要性が高いと推定できる対象データに対して、記録データ量を増大することができる。このように、本実施形態では、過去の対象データの変動に応じて、記録データ量を適切に変更することができる。

本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、記録範囲は、上限値及び下限値の何れか一方のみを変更しても良い。また、図４において、１つの閾値で最大変動幅と比較する場合、１度Ｓ３０２で判定した後のＳ３０４とＳ３０７は省略しても良い。また、図４において、Ｎは２以上、Ｍは２以上であれば良い。ｎについては適宜設定できる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の車両用データ記録装置は、主に記録部２が複数のフォーマットを記憶しているところで第一実施形態と異なっている。以下、異なっている部分について説明する。

変動算出部４は、予め設定された複数の変動幅領域を記憶している。変動幅領域は、設定した変動幅で仕切られた領域である。変動算出部４は、読み出した過去の対象データの最大変動幅がどの変動幅領域に属するかを判定する。例えば車速を対象データとすると、変動幅０〜１０ｋｍ／ｈの領域を第一変動幅領域、変動幅１０〜２０ｋｍ／ｈの領域を第二変動幅領域、変動幅２０ｋｍ／ｈ以上の領域を第三変動幅領域と設定できる。過去所定回分の対象データの最大変動幅が例えば１５ｋｍ／ｈであれば、当該記録トリガ条件における対象データは第二変動幅領域と判定される。変動算出部４は、今回成立した記録トリガ条件における対象データがどの変動幅領域に属するかを判定し、その情報（「領域情報」）を記録条件変更部５に送信する。

なお、変動算出部４は、過去の対象データのデータ長が所定ビット以上であるか否か、及び過去の対象データのサンプル数が所定個以上であるか否かを判定する。変動算出部４は、データ長が所定ビット以上である場合、記録分解能及び記録範囲について変更可能とし、その情報を変更指令に付加する。同様に、サンプル数が所定個以上である場合、サンプル数について変更可能とし、その情報を領域情報に付加する。

記録条件変更部５は、変動算出部４から「領域情報」を受信すると、領域情報が示す変動幅領域に基づいて、記録部２に設定されたフォーマットを変更する。具体的に、記録部２には、変動幅領域に応じて設定された、記録条件に関する複数のフォーマットが記録されている。換言すると、記録部２には、対象データのデータ種類や変動幅領域に応じた記録条件のフォーマットが複数記録されている。フォーマットは、記録分解能、記録範囲、及びサンプル数で構成されている。

記録条件変更部５は、成立した記録トリガ条件における対象データと、受信した領域情報に基づいて、記録部２内のフォーマットを選択し、その情報（「変更情報」）を記録部２に送信する。記録部２が変更情報を受信すると、記録部２の現在のフォーマットが、変更情報が示すフォーマットに変更される。つまり、記録条件変更部５は、過去の変動幅に応じて記録部２のフォーマットを変更する。ただし、変更前のフォーマットと変更情報が示すフォーマットが同じ場合、記録条件は変更されない。変動算出部４は、対象データの属する変動幅領域が変更前後で同じ場合、記録条件変更部５に変更指令を送信しないように設定されていても良い。

例えば、記録部２では、第一変動幅領域に対して第一フォーマットが設定され、第二変動幅領域に対して第二フォーマットが設定され、第三変動幅領域に対して第三フォーマットが設定されている。また、記録部２では、対象データに応じた基準フォーマットが予め設定されていても良い。

第一フォーマットは、例えば、基準フォーマットと比較して、記録分解能が荒く、記録範囲が小さく、サンプル数が少ない記録条件で構成されている。第二フォーマットは、例えば、記録分解能が基準フォーマットより荒く第一フォーマットよりも細かく、記録範囲が基準フォーマットより小さく第一フォーマットより大きく、サンプル数が基準フォーマットより少なく第一フォーマットより多い記録条件で構成されている。第三フォーマットは、例えば、基準フォーマットと比較して、記録分解能が細かく、記録範囲が大きく、サンプル数が多い記録条件で構成されている。なお、フォーマットにおいて、各記録条件は別々に設定することができる。例えば、あるフォーマットにおいて、記録分解能及びサンプル数は変更せず、記録範囲のみ大きくするフォーマット構成が可能である。

変動算出部４は、基準フォーマットに対応する基準変動幅領域を設定され、過去の最大変動幅が基準変動幅領域外か否かを判定しても良い。基準変動幅領域内であれば、記録条件の変更が不要であり、変更指令は不要となる。

以下、第二実施形態における記録条件変更の判断工程を説明する。図５に示すように、変動算出部４は、記録項目のデータ長がＮビット以上で且つサンプル数がＭ個以上であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。データ長がＮビット以上で且つサンプル数がＭ個以上である場合（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、過去の最大変動幅が基準変動幅領域外か否かを判定する（Ｓ４０２）。基準変動幅領域外である場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、変動算出部４は、最大変動幅が属する変動幅領域を決定する（Ｓ４０３）。そして、変動算出部４が変更指令を送信し、記録条件変更部５が決定された変動幅領域に応じたフォーマットを指定して変更情報を記録部２に送信する。つまり、記録部２のフォーマットが変更される（Ｓ４０４）。記録部２は、変更後のフォーマットに基づいて対象データを不揮発性メモリ３に記録する。

一方、データ長がＮビット以上で且つサンプル数がＭ個以上でない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、及び最大変動幅が基準変動幅以内である場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）は、フォーマットを変更せず、記録部２は、予め選択されたフォーマット（基準フォーマット）に基づいて対象データを不揮発性メモリ３に記録する。

第二実施形態によれば、第一実施形態同様、過去の変動幅に応じて、記録データ量を変更することができる。

なお、図５において、Ｓ４０２を省略して、Ｓ４０３にて変動算出部４が、過去の最大変動幅がどの変動幅領域に属するかを直接判断しても良い。また、第一及び第二実施形態において、トリガ判定部１は、別のＥＣＵに配置されていても良い。また、第一及び第二実施形態において、車両用データ記録装置自体が、何らかのセンサ（例えばＧセンサ等）を有している場合、それによるデータ（内部データ）も一時記憶部２１で記憶し、対象データとしても良い。

また、過去の対象データの変動幅の算出は、各対象データ（ｎ回分）の所定期間内の最大変動幅を算出するものでも良く、ある時間（１サンプルポイント）における各対象データ（ｎ回分）の値を抽出し、そのｎ個のデータの最大値と最小値から算出するものでも良い。

１：トリガ判定部、
２：記録部、２１：一時記憶部、２２：データ変換記録部、
３：不揮発性メモリ（不揮発性記録手段）、４：変動算出部、
５：記録条件変更部、

Claims

車両に搭載される車両用データ記録装置であって、
予め設定された記録トリガ条件が成立したか否かを判定するトリガ判定部（１）と、
前記記録トリガ条件が成立した場合、予め設定された記録分解能、記録範囲、及びサンプル数に基づいて、前記記録トリガ条件成立以前の所定時間及び前記記録トリガ条件成立以後の所定時間のうち少なくとも一方の時間における対象データを不揮発性記録手段（３）に記録する記録部（２）と、
前回以前の前記記録トリガ条件成立により前記不揮発性記録手段（３）に記録された複数である所定回分の前記対象データの変動幅を算出する変動算出部（４）と、
前記変動幅に基づいて、前記記録部（２）に設定された前記記録分解能、前記記録範囲、及び前記サンプル数のうち少なくとも１つを変更する記録条件変更部（５）と、
を備える車両用データ記録装置。
前記記録部（２）は、前記記録分解能、前記記録範囲、及び前記サンプル数が設定された複数のフォーマットを記憶するとともに、複数の前記フォーマットのうち１つのフォーマットに基づいて、前記対象データを不揮発性記録手段（３）に記録し、
前記記録条件変更部（５）は、前記変動幅に基づいて、前記フォーマットを変更する請求項１に記載の車両用データ記録装置。
前記記録条件変更部（５）は、前記変動幅が予め設定された閾値以下である場合、記録分解能を荒くする変更、前記記録範囲を縮小する変更、及び前記サンプル数を減少させる変更のうち少なくとも１つの変更を実行する請求項１に記載の車両用データ記録装置。