JPH09126045A - データ収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】必要な車両データのみを収集することでサンプ
リング間隔を短縮できるデータ収集装置を提供する。 【解決手段】自動車に搭載された電子制御装置１との間
でシリアル通信により車両データの入出力を行うデータ
収集装置２であり、データ保持手段２４に保持された車
両データについて変化の程度を演算し、変化が所定の基
準よりも小さい車両データの項目は、要求する車両デー
タの項目から除外するようデータモニタ内容設定手段２
３に命令するモニタ内容変更命令手段２６を備える。要
求する車両データの項目には予め重要度が付されてお
り、重要度が所定の基準より高い車両データの項目につ
いては、変化の程度に拘わらず要求する車両データの項
目に含める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用電子制御
装置の車両データを取得するデータ収集装置に関し、収
集すべき車両データを選択することでサンプリング間隔
を短縮できるデータ収集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン系統に用いられる可変
吸気／排気システム、可変バルブタイミングコンロール
システム、燃料噴射システム、点火システム等には、電
子制御システムが採用されており、電子制御用コントロ
ーラによって、各種センサから検出された車両環境デー
タに基づいて各種アクチュエータの駆動制御が行われて
いる。このような電子制御用コントローラのＣＰＵ（中
央演算処理装置）内部の車両データを取り出して故障解
析などに供するために、市場ではデータ収集装置が用い
られている。

【０００３】この種のデータ収集装置は、コントローラ
との間でシリアル通信を行うことによりコントローラ内
の入出力値データや故障診断結果データを取り出すもの
であり、データ収集装置側からコントローラ側へ、セン
サ類やアクチュエータ類の入出力値及びコントローラの
制御値や、故障診断結果の出力要求信号を送出すると、
コントローラ側からデータ収集装置側へ、この出力要求
信号に応じた入出力値データや故障診断結果データが返
信される。

【０００４】データ収集装置は、この受信した車両デー
タを常時ローリングＲＡＭに記憶させ続け、データを取
り出したい場合にはトリガーを発生させてローリングＲ
ＡＭへの記憶を停止させる。そして、ローリングＲＡＭ
とは別に設けられたデータ保存用の記憶領域に当該車両
データが書き込まれ、これを外部装置を用いて取り出し
故障解析等に用いることとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シリアル通信を用いたデータ収集装置では、車両データ
の数が多いと、データのサンプリング間隔が長くなると
いう問題があった。すなわち、１０Ｋｂｐｓの通信速度
で図６に示すフォーマットの通信を行う場合には、１フ
レームで４０バイトの車両データを送信するためには最
低４０ｍｓの時間を必要とする。したがって、サンプリ
ング間隔は４０ｍｓ以上となる。かかるサンプリング間
隔を短くするために車両データ数を減らすと、必要な車
両データを得ることができず、故障解析等に支障を来す
ことになる。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、必要な車両データのみを収
集することでサンプリング間隔を短縮できるデータ収集
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のデータ収集装置は、自動車に搭載された電
子制御装置との間でシリアル通信により車両データの入
出力を行う通信手段と、前記電子制御装置に車両データ
の要求信号を送信するデータ要求手段と、要求する車両
データの項目を設定するデータモニタ内容設定手段と、
前記電子制御装置から取り込まれた車両データを記憶
し、記憶容量を超えると車両データを順次更新して記憶
するデータ記憶手段と、所定のトリガー条件を満たした
ときに前記データ記憶手段への記憶処理を停止するトリ
ガーを生成するトリガー発生手段と、前記データ記憶手
段への記憶処理が停止したときにその記憶されている車
両データを保持するデータ保持手段と、前記データ保持
手段に保持された車両データについて変化の程度を演算
し、変化が所定の基準よりも小さい車両データの項目
は、要求する車両データの項目から除外するよう前記デ
ータモニタ内容設定手段に命令するモニタ内容変更命令
手段と、を有することを特徴とする。

【０００８】本発明において、電子制御装置から取り出
す車両データとしては、環境データを検出するセンサ類
からの入力値，制御対象であるアクチュエータ類への出
力値，制御過程の演算値などの入出力値や、電子制御装
置に内蔵された自己診断機能からの診断結果データなど
が挙げられる。

【０００９】これらの車両データは、データモニタ内容
設定手段に設定された車両データの項目について、デー
タ要求手段から要求信号が送信された結果、通信手段を
介してデータ記憶手段に連続的に書き込まれる。

【００１０】トリガー発生手段は、所定のトリガー条件
を満たしたときにデータ記憶手段への記憶処理を停止す
るトリガーを生成するもので、トリガーとしては、デー
タ収集中に操作者がボタン等を押すことにより直接トリ
ガー指示を出す手動トリガー、電子制御装置の自己診断
機能が異常診断を下した場合に生成される自己診断トリ
ガー、エンジン回転数が低下した場合に生成されるエン
ストトリガーなどが挙げられる。そして、トリガーの送
信によって記憶処理が停止すると、そのときデータ記憶
手段に記憶されている車両データはデータ保持手段に書
き込まれる。

【００１１】このようにしてデータ保持手段に書き込ま
れた車両データは、故障点検時や定期点検時などに外部
装置に読み出されて故障解析などの各種解析に供される
が、次のトリガーが送信されると再びデータ記憶手段へ
の車両データの書き込みが行われる。

【００１２】このとき、本発明のデータ収集装置のモニ
タ内容変更命令手段では、データ保持手段に保持された
前回の車両データについて変化の程度を演算し、変化が
所定の基準よりも小さい車両データの項目については、
要求する車両データの項目から除外するようモニタデー
タ内容設定手段に命令する。すなわち、あるトリガーが
生成されたときの車両データのうち、変化の程度が小さ
い車両データの項目は、そのトリガー発生の原因となる
故障にさほど影響を及ぼしていないと考えられることか
ら、次回のサンプリングでは要求項目から除外する。こ
れにより、故障解析に影響を与えることなくデータ数を
減少させることができ、サンプリング間隔を短縮するこ
とができる。

【００１３】ただし、要求する車両データの項目に予め
重要度を付しておき、モニタ内容変更命令手段では、重
要度が所定の基準より高い車両データの項目について
は、変化の程度に拘わらず要求する車両データの項目に
含めるようにすることがより好ましい。一時的に変化の
程度が小さくても経験的に故障への影響度が大きいと考
えられる項目も存在するからであり、これにより故障解
析の信頼性をより高めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態である
データ収集装置を示すブロック図、図２は本発明の実施
の形態であるデータ収集装置のデータ記憶手段における
記憶方式を示す概念図、図３は本発明の実施の形態にお
いて車両データ項目別の重要度の一例を示す図である。

【００１５】図１に示すように、本実施の形態であるデ
ータ収集装置２は自動車に搭載された電子制御装置１と
の間でシリアル通信が行われる。自動車用電子制御装置
１には、制御対象であるアクチュエータ類６に関する環
境データを検出するためのセンサ類５が接続され、この
センサ類５で検出された車両データは電子制御装置１に
送出され、ここで所定の演算が行われたのち、その演算
結果がアクチュエータ類６へ送出される。また、電子制
御装置１の内部では所定の自己故障診断も行われる。

【００１６】自動車用電子制御装置１に格納されたセン
サ類やアクチュエータ類の入出力値と診断結果データと
は、通信手段２１を介してデータ収集装置２に取り込ま
れ、またデータ要求手段２２からの要求信号は通信手段
２１を介して電子制御装置１へ送信される。

【００１７】入力手段３は、データ収集装置２から出さ
れる指示にしたがって操作者が収集データ項目を設定し
たり、データ収集装置２を起動させたりするためのキー
ボード又はタッチスクリーンである。したがって、デー
タ収集装置２と別に構成することもできるし、後述する
表示手段４と一体的に構成することも可能である。表示
手段４は、収集された車両データや操作の指示を表示す
るためのモニタである。これら、入力手段３及び表示手
段４は、データ収集装置２に接続される構成であっても
良く、また、直接設けなくとも、例えば外部装置である
パーソナルコンピュータを用いて収集データ項目を設定
し、このプログラムをデータ収集装置にダウンロードす
ることで入力手段３の代用としたり、収集された車両デ
ータを外部装置であるパーソナルコンピュータでアップ
ロードして当該パーソナルコンピュータに表示させるこ
とで表示手段４の代用とすることも可能である。

【００１８】データモニタ内容設定手段２３は、収集す
べき車両データの項目を記憶するもので、入力手段３か
ら入力された例えば図３に示すような車両データの項目
と重要度が一時的に記憶されている。図３に示す車両デ
ータの項目と重要度は、エンジンの電子制御装置１に対
しての一例であって、エンジン回転数、吸入空気量、Ｏ
₂ センサ、絞り弁開度についての車両データが最も重要
なものとされている。このデータモニタ内容設定手段２
３の内容は、入力手段３又は後述するモニタ内容変更命
令手段２６からの指示によって書き換えられる。

【００１９】データ要求手段２２は、前記データモニタ
内容設定手段２３に設定された車両データの項目を電子
制御装置１に要求するもので、通信手段２１を介して要
求信号が電子制御装置１に送信され、電子制御装置１か
らは該当する車両データが通信手段２１を介して返信さ
れ、データ記憶手段２５に書き込まれる。

【００２０】データ記憶手段２５は、通信手段２１を介
して電子制御装置１から返信された車両データを順次記
憶し、記憶容量を超えると最も古い車両データから順次
更新して連続的に記憶するメモリであり、例えばローリ
ングＲＡＭから構成されている。ローリングＲＡＭ２５
は、図２の上図に示すように、例えばアドレスＡ＋Ｎバ
イトのアドレスからＮバイト×Ｍ行分の取得メモリに収
集データを１フレームレコードづつ書き込んでいき、取
得メモリがいっぱいになったときは、同図の下図に示す
ように、先頭番地であるアドレスＡ＋Ｎバイトのアドレ
スから再び上書きする記憶方式を採用するＲＡＭであ
る。

【００２１】トリガー発生手段２７は、上述したローリ
ングＲＡＭ２５への書き込みを停止するトリガー信号を
生成するもので、例えばエンジンの電子制御装置１に対
しては、手動トリガー、自己診断トリガー、エンストト
リガーなどのトリガーを採用することができる。手動ト
リガーとは、データの収集中に操作者がボタン等を押す
ことにより直接生成されるトリガーであり、自己診断ト
リガーとは、電子制御装置１自体が行う自己診断の結果
が異常であった場合に、この信号を受信したときに生成
されるトリガーである。また、エンストトリガーとは、
電子制御装置１から出力されたエンジン回転数を示すデ
ータが、例えば４００ｒｐｍ以下となったときに生成さ
れるトリガーである。

【００２２】このような各種のトリガーが生成され、こ
れがデータ記憶手段２５に送出されると、故障解析に供
するためにトリガー発生前後の車両データが必要となる
ため、データ記憶手段２５では、トリガー発生後一定時
間だけ車両データを記憶したのち、車両データの書き込
みを停止する。

【００２３】データ保持手段２４は、トリガーによって
データ記憶手段２５への車両データの書き込みが停止し
たときに、当該データ記憶手段２５に記憶されている車
両データを保持するメモリであり、ローリングＲＡＭ２
５とは別に設けられた記憶領域である。

【００２４】なお、トリガー発生手段２７からのトリガ
ーを受信して記憶処理を停止したデータ記憶手段２５
は、次のトリガーがトリガー生成手段２７から送信され
たときに車両データの書き込みを再開するようになって
いる。

【００２５】次に作用を説明する。図４は本発明の実施
の形態であるデータ収集装置の動作を示すフローチャー
ト、図５は本発明の実施の形態であるデータ収集装置の
モニタ内容変更命令手段における動作を示すフローチャ
ートである。

【００２６】図４に示すように、まず、データモニタ設
定手段２３によって設定された車両データ項目の全てに
ついて、データ要求手段２２から通信手段２１を介して
電子制御装置１へ車両データを要求する。本実施の形態
では４０バイトぶんのデータを要求する（ステップ１
０）。

【００２７】この要求信号を受信した電子制御装置１で
は該当する車両データを検索し、通信手段２１を介して
１レコード４０バイトぶんの車両データを返信する。通
信手段２１が電子制御装置１からの返信を受信すると
（ステップ２０）、データ記憶手段２５に送出し、この
ローリングＲＡＭ２５に書き込む（ステップ３０）。

【００２８】次に、トリガー発生手段２７からトリガー
が送信されたかどうかを判別し（ステップ４０）、トリ
ガーが確認されない場合は以上の処理を繰り返し、ロー
リングＲＡＭ２５への書き込みを続ける。ステップ４０
においてトリガーが確認されたときは、例えば１秒だけ
ローリングＲＡＭ２５への書き込みを続けたのち、当該
書き込みを停止する（ステップ５０）。このようにトリ
ガーを受信してから一定時間だけ書き込みを続けるの
は、トリガー発生後の車両データをも取得したいからで
ある。

【００２９】トリガーによって書き込みが停止されたロ
ーリングＲＡＭ２５には、トリガー発生前後の車両デー
タが記憶されているので、これをデータ保持手段２４に
送出して記憶させる（ステップ６０）。このデータ保持
手段２４に書き込まれた車両データは、その後、表示手
段４に表示され、あるいは外部装置を用いて読み出され
故障解析などに供される。

【００３０】本実施の形態であるデータ収集装置２で
は、トリガーが発生してデータ保持手段２４に保持され
た車両データを参照し、変化の小さい項目については、
故障への影響度も小さいと判断し、その項目について
は、次回のサンプリング対象から除外する。ただし、図
３に示す重要度が高い項目（Ａの項目）については、変
化の大小に拘わらず常にサンプリング対象に含めてお
く。

【００３１】すなわち、図３に示す「水温」に関し、デ
ータ保持手段２４に記憶された全ての水温データを参照
し、まず水温の最大値ＴＷ_max と最小値ＴＷ_min を求め
（ステップ７０１）、その差が例えば５℃より大きいか
否かを判定する（ステップ７０２）。水温データの最大
値と最小値との差が５℃より大きい場合にはフラグＦＬ
Ｇ_TWに１を代入し（ステップ７０３）、差が５℃以下の
場合にはフラグＦＬＧ_TWをクリアする（ステップ７０
４）。

【００３２】次に、図３に示す「バッテリ電圧」に関
し、データ保持手段２４に記憶された全てのバッテリ電
圧データを参照し、まずバッテリ電圧の最大値ＶＢ_max
と最小値ＶＢ_min を求め（ステップ７０５）、その差が
例えば０．２Ｖより大きいか否かを判定する（ステップ
７０６）。バッテリ電圧データの最大値と最小値との差
が０．２Ｖより大きい場合にはフラグＦＬＧ_VBに１を代
入し（ステップ７０７）、差が０．２Ｖ以下の場合には
フラグＦＬＧ_VBをクリアする（ステップ７０８）。

【００３３】同様にして、図３に示す「アイドルスイッ
チ」に関し、データ保持手段２４に記憶された全てのア
イドルスイッチデータを参照する。アイドルスイッチに
ついては、ＯＮかＯＦＦの何れかであり、このようなデ
ィジタル的な車両データについては全てのデータが
「１」又は全てのデータが「０」の場合にのみ変化が小
さいこととする。すなわち、まず全てのアイドルスイッ
チのデータがＯＮかどうかを判定し（ステップ７０
９）、全てのデータがＯＮであった場合にはフラグＦＬ
Ｇ_IDをクリアする（ステップ７１１）。ステップ７０９
において全てのデータがＯＮでない場合には、ステップ
７１０に進んで、全てのデータがＯＦＦかどうかを判定
し、全てＯＦＦであった場合にはフラグＦＬＧ_IDをクリ
アする（ステップ７１１）。その他の場合にはフラグＦ
ＬＧ_IDに１を代入する（ステップ７１２）。

【００３４】このような処理を図３に示す重要度Ｂ以下
の項目について行い、フラグが１である車両データ項目
と、図３に示す重要度Ａの車両データ項目とを新たなモ
ニタ項目として設定するよう、モニタ内容変更命令手段
２６からデータモニタ内容設定手段２３へ送信する（ス
テップ７１３）。この結果、次回からの車両データの要
求は、以上の処理結果で新たに設定された車両データ項
目について行われることになる（ステップ７１４）。

【００３５】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明
の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む
趣旨である。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、故障
への影響度が小さい項目を除外することでデータ数を減
少させ、サンプリング間隔を短縮できるので、収集され
る項目の車両データについてはサンプリング数が多く、
その結果、故障解析の信頼性が向上する。

【００３７】また、要求する車両データの項目に予め重
要度を付し、重要度が所定の基準より高い車両データの
項目については、変化の程度に拘わらず要求する車両デ
ータの項目に含めることで、一時的に変化の程度が小さ
くても経験的に故障への影響度が大きいと考えられる項
目については車両データを収集することができ、これに
より故障解析の信頼性をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるデータ収集装置を示
すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態であるデータ収集装置のデ
ータ記憶手段における記憶方式を示す概念図である。

【図３】本発明の実施の形態において車両データ項目別
の重要度の一例を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態であるデータ収集装置の動
作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態であるデータ収集装置のモ
ニタ内容変更命令手段における動作を示すフローチャー
トである。

【図６】従来の通信フォーマットを示す図である。

【符号の説明】

１…自動車用電子制御装置 ２…データ収集装置 ３…入力手段 ４…表示手段 ５…センサ類 ６…アクチュエータ類 ２１…通信手段 ２２…データ要求手段 ２３…データモニタ内容設定手段 ２４…データ保持手段 ２５…データ記憶手段 ２６…モニタ内容変更命令手段 ２７…トリガー発生手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車に搭載された電子制御装置との間で
   シリアル通信により車両データの入出力を行う通信手段
   と、 前記電子制御装置に車両データの要求信号を送信するデ
   ータ要求手段と、 要求する車両データの項目を設定するデータモニタ内容
   設定手段と、 前記電子制御装置から取り込まれた車両データを記憶
   し、記憶容量を超えると車両データを順次更新して記憶
   するデータ記憶手段と、 所定のトリガー条件を満たしたときに前記データ記憶手
   段への記憶処理を停止するトリガーを生成するトリガー
   発生手段と、 前記データ記憶手段への記憶処理が停止したときにその
   記憶されている車両データを保持するデータ保持手段
   と、 前記データ保持手段に保持された車両データについて変
   化の程度を演算し、変化が所定の基準よりも小さい車両
   データの項目は、要求する車両データの項目から除外す
   るよう前記データモニタ内容設定手段に命令するモニタ
   内容変更命令手段と、を有することを特徴とするデータ
   収集装置。
2. 【請求項２】前記要求する車両データの項目には予め重
   要度が付され、前記モニタ内容変更命令手段は、前記重
   要度が所定の基準より高い車両データの項目については
   前記変化の程度に拘わらず要求する車両データの項目に
   含めることを特徴とする請求項１に記載のデータ収集装
   置。