专利名称：用于车辆的网关控制设备及其行驶信息记录方法
技术领域：
本发明关于一种用于车辆的网关控制设备及其行驶信息记录方法。具 体地说，本发明所涉及的车辆网关控制设备及其行驶信息记录方法根据通过通信方式接收到的车辆行驶状态信息，记录电子控制单元(ECU)故障 发生前后的ECU故障信息，或者参照车辆事故发生时的事故发生前行驶状 态信息及事故发生后车辆状态信息，从而，通过分析ECU故障或车辆事故 的原因，预防相同或相似类型的ECU故障或车辆事故的再度发生。
背景技术：
通常，网关使在具有不同通信模式的多个ECU之间能够进行数据通信， 并且具有记录通信数据的简单功能，这些ECU例如控制器局域网(CAN)、 局部互联网(LIN)、媒体导向系统传输(MOST)和FlexRay。由于，网关只能记录通信数据，但不能提供车辆行驶状态信息。因此， 当任何车辆的ECU发生故障时，无法执行对ECU故障的快速处理，因此， 很难防止车辆事故，并分析事故原因。此外，甚至当有车辆事故发生时，网关也不能分析或检查事故的原因， 以至于用户不能对事故做出快速反应。发明内容提出本发明以便解决上述相关领域的问题，各个实施例包括一个用于 车辆的网关控制设备及其行驶信息记录方法，其基于通过通信接收到的行 驶状态信息，记录ECU故障发生前后的ECU故障信息，或者车辆事故发 生时的事故发生前行驶状态信息及事故发生后车辆状态信息，从而，通过 分析ECU故障或车辆事故的原因，可以预防相同或类似类型的ECU故障 或车辆事故的重复发生。因此，本发明的实施例能使用户快速应付任何的 车辆事故或ECU故障。根据一个方面，车辆网关控制设备包括接收机，用于通过接口接收 从车辆的传感器和ECU发送来的行驶状态信息；第一存储器，存储接收到 的行驶状态信息；确定单元，基于存储的行驶状态信息，确定车辆事故发 生或ECU故障；第二存储器；控制器，用于如果确定单元基于行驶状态 信息确定ECU故障已经发生，则该控制器允许第二存储器对与存储在第一存储器中的行驶状态信息相关的ECU的故障信息进行存储，如果确定单元基于车辆事故发生时的行驶状态信息确定车辆事故己经发生，则控制器允许第一存储器存储参考事故发生时间点的事故发生前行驶状态信息和事故 发生后车辆状态信息。存储在第二存储器的ECU故障信息包括ECU的标识信息、ECU故 障的发生时间信息、ECU故障的类型信息、ECU故障发生前后的车辆状态 信息。控制器将存储在第二存储器中的ECU故障信息发送到远程信息处理 器。控制器允许第一存储器存储事故发生前行驶状态信息和事故发生后车 辆状态信息，并且在车辆事故发生后预定的时间段过去时，停止存储车辆 状态信息。存储在第一存储器中的每部分行驶状态信息包括时间戳，它由定时器 计算，或参照通过GPS接收机接收的卫星时间进行校正。同时，如果确定ECU故障已经发生，则控制器根据时间戳，以故障发 生的时间点为参考，允许第二存储器存储在ECU故障发生前后相关ECU 的状态信息。此外，对于每个接口，第一存储器有至少一个分配的存储空间，以便 根据时间顺序，将接收到的行驶状态信息存储到存储空间之中。根据另一个方面，车辆网关控制设备的行驶信息记录方法包括将从 车辆的传感器和ECU接收到的行驶状态信息存储到第一存储器中；基于存 储的行驶状态信息判断是否发生车辆事故或ECU故障；如果确定ECU故 障已经发生，则将包括在存储于第一存储器的车辆状态信息之中的ECU故 障信息存储到第二存储器；如果确定车辆事故己经发生，则以事故发生时 间点为参考，将事故发生前行驶状态信息和事故发生后车辆状态信息存储 到第一存储器中。存储在第一存储器的事故发生前行驶状态信息和事故发生后车辆状态信息包括执行时间计数；判断所计时间是否超过预设时间；如果所计时 间未超过预设时间，则接收事故发生后车辆状态信息并将其存储在第一存 储器中；如果计数时间超过预设时间，则停止将车辆状态信息存储到第一 存储器的步骤。行驶信息记录方法进一步包括:将ECU故障信息存储在第二存储器后， 将存储在第二存储器的ECU故障信息发送到远端信息处理器。
图1是根据本发明一个实施例的车辆网关控制设备的方框图。 图2是图1中所示的MCU的方框图。图3是根据本发明一个实施例的车辆网关控制设备的行驶信息记录方 法流程图。图4是根据本发明实施例的网关控制设备的第一存储器的结构图。 图5是根据本发明实施例的网关控制设备的第二存储器的结构图。
具体实施方式
下面将参考相关附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。 参考图1，图1是根据本发明一个实施例的车辆网关控制设备的方框图， 网关控制设备包括第一至第四接口 13、 14、 15、 16，用于具有不同通信模 式的多个ECU之间的数据通信；第一存储器18，存储从第一到第四接口 13、 14、 15、 16接收到的行驶状态信息；第二存储器19存储ECU故障信 息；微控制单元(MCU) 20基于行驶状态信息判断是否发生了 ECU故障 或车辆事故，并根据判断结果允许第一存储器18或第二存储器19存储故 障信息或行驶状态信息。网关控制设备还包括电源(或能量供应器)12，它将来自电池ll的 能量提供给MCU20; GPS (全球定位系统)接收机17，用于从GPS卫星 接收卫星时间。在本实施例中，第一接口 13、第二接口 14、第三接口 15、第四接口 16分别是控制器局域网(CAN)、局部互联网(LIN)、媒体导向系统传输 (MOST)和FlexRay。可以理解，本发明不局限于此。第一存储器18存储从车辆的不同传感器和ECU发送来的行驶状态信息，例如制动控制单元、悬挂控制单元、定位控制单元、轮胎压力控制单元、转向控制单元等等。第一存储器18优选具有比较大的存储容量，并 在编码和预先确定的数据压縮方式压縮信息后，存储从第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收到的行驶状态信息。第二存储器19存储ECU故障信息。第二存储器19具有高的接入率。 例如，FRAM优先地用作设备的第二存储器19。第二存储器也存储编码和 压縮后的ECU故障信息。ECU故障信息包括ECU标识信息，ECU故障 发生时间信息，ECU故障类型信息(例如，有线连接断开、过电压和过电 流、传感器故障、低电压和低电流等等)，以及在ECU故障发生前后的车 辆状态信息。基于这些ECU故障信息，该设备通过核査任何故障ECU及 故障时间和故障类型，使用户能够快速处理ECU的任何故障。在本实施例中，ECU故障信息包括故障类型，但本发明不限于此。作 为另一种选择，控制器23可以通过诊断或分析通信信号来鉴别故障的类型， 并允许第二存储器19存储故障类型信息和故障发生时间点的信息。下面参照图2对MCU20进行描述，图2是图1中所示的MCU的方框图。MCU20包括接收机21、确定单元22、控制器23以及发射机24。 接收机21通过第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收行驶状态信息。 控制器23将接收机21接收的行驶状态信息发送到第一存储器18，并将该 传输状态信息存储在第一存储器18。当存储至第一存储器18时，行驶状态 信息的每一部分均带有时间戳。这里，时间戳由嵌入在网关控制设备中的 定时器(未示出)计算，或者在定时器计算后，通过GPS接收机17接收卫 星时间作为参考进行校正。基于存储在第一存储器18的行驶状态信息，确定单元22确定ECU故 障或车辆事故。行驶状态信息包括车辆速度、加速度、温度、压力、故 障状态、车辆高度、空气压力、引擎信息、方向盘信息、ECU故障信息、 ECU检测信息、前面和侧面安全气囊操作信息、使用超声波或RF获得车 辆之间的距离信息等等。因此，例如，当安全气囊爆炸、紧急按钮按下、 突然制动、突然加速、车胎漏气等等情况发生时，确定单元22确定出本车辆发生事故。如果行驶状态信息包括某个ECU的故障信息，确定单元22 确定出该ECU发生了故障。可以理解，本发明不限于此。
如果确定单元22确定出ECU发生了故障，则控制器23从存储在第一 存储器18中的各个行驶状态信息的中读取与相关ECU故障密切相关的信 息，并允许第二存储器19存储该信息。例如，在故障发生前后的相关ECU 的故障信息和状态信息由控制器23读取，并存储在第二存储器19中。此 处，虽然所述第二存储器19存储ECU的故障信息和状态信息，但是，第 二存储器19也存储在ECU故障发生前后的行驶状态信息。图5是第二存 储器19的结构图，其采用先入先出(FIFO)的方式存储和删除信息。
如果确定单元22确定出发生了车辆事故，则控制器23允许第一存储 器18存储参考事故发生的时间点的预定的时间段的状态信息，例如，在事 故发生前后几秒的状态信息。更具体地说，控制器23允许第一存储器18 以事故发生时间点为参考点，存储事故发生前后的状态信息。这里，在事 故发生后的预定持续时间内通过第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收的车 辆状态信息(即，事故发生后的车辆状态信息)，在事故发生后，增加到存 储在第一存储器18中的预定行驶状态信息，g卩，事故发生前的行驶状态信 息，从而，第一存储器18能够存储事故发生前后的状态信息。当计数的时 间超过预设时间时，控制器23停止在第一存储器18中存储车辆状态信息。 存储在第一存储器18中的事故发生前行驶状态信息与事故发生后的车辆状 态信息可用于事故原因和事故处理过程的判决。
参考图4，第一存储器18具有为第一至第四接口 13、 14、 15、 16的每 个分配至少一个存储空间的结构。每个存储空间存储或删除行驶状态信息， 这些信息根据时间顺序以FIFO的方式通过第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收。例如，在第一存储器18分配四个存储空间，第一存储空间用于以 FIFO方式存储从CAN接收到的行驶状态信息，第二存储空间用于以FIFO 方式存储从MOST接收到的行驶状态信息，第三存储空间用于以FIFO方 式存储从LIN接收到的行驶状态信息，第四存储空间用于以FIFO方式存储 从FlexRay接收到的行驶状态信息。另外，如果没有空间存储最近的行驶状 态信息时，则第一至第四存储空间中的每个将删除最先存储的那部分行驶
9状态信息。
发射机24将存储在第二存储器19中的ECU故障信息发送到远端信息 处理器(未显示)，例如无线终端、导航终端等等。从而，用户能够快速处 理任何ECU的故障。
下面参照图3对于具有上述配置的车辆的网关控制设备记录行驶信息 的方法进行描述。
图3是根据本发明一个实施例的车辆网关控制设备的行驶信息记录方 法的流程图。
参考图3， S101中，网关控制设备的接收机21从第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收行驶状态信息。
S103中，控制器23允许第一存储器18存储通过第一至第四接口 13、 14、 15、 16接收的行驶状态信息。当存储在第一存储器18时，行驶状态信 息的每一部分均包括时间戳。这里，时间戳使用嵌入式定时器计算，或者 根据有GPS接收机17接收的卫星时间进行校准。
S105中，基于存储在第一存储器18的行驶状态信息，确定单元22判 断车辆事故是否发生。
如果S105中，确定车辆事故没有发生，则在S107中，确定单元22判 断ECU故障是否发生。
如果S107中，确定未发生ECU故障，则控制器23终止该进程。虽然， 本实施例中，当事故未发生或没有ECU故障时，该进程终止，但是本发明 不限于此。例如，如果车辆行驶在道路上，该进程可以进入到S101中接收 行驶状态信息。
如果S107中，确定发生了ECU故障，则S109中，控制器23从存储 在第一存储器18中的行驶状态信息中读取相关ECU的故障信息，并允许 第二存储器19存储相关ECU的故障信息。
Slll中，发射机24将存储在第二存储器19中的ECU的故障信息发送 到远端信息处理器(未示出)。这里，发送到远端信息处理器的故障信息包 括，但不局限于，用于告警ECU故障的告警信息和用于标识ECU的ECU 标识信息。此外，当在第二存储器19中存在事件时，发射机24将相关ECU 的故障信息发送到远端信息处理器。在S105中，如果确定发生了车辆事故，则在S106中，控制器23允许 执行计时。这里，计时由嵌入式定时器执行。
在S108中，控制器23判断所计的时间是否超过预设的时间。
如果在S108中确定所计时间超过了预设的时间，则控制器23终止进 程。虽然在本实施例中，当所计时间超过预设时间时，终止该进程，但本 发明不局限于此。例如，如果车辆在道路上运行时，该进程可以执行S101 中的行驶状态信息的接收。
如果在S108中确定所计时间未超过预设时间，则S110中，发射机21 通过第一至四接口 13、 14、 15、 16接收事故发生后的车辆状态信息，其中， 事故发生后车辆状态信息与事故发生前行驶状态具有相同的信息类型，但 是与事故发生前行驶状态信息具有不同的数值。例如，运行速度120km/h 作为事故发生前行驶状态信息的一部分发送，但行驶速度Okm/h作为事故 发生后车辆状态信息的一部分发送。
随后，在S112中，控制器23允许第一存储器18额外存储事故发生后 车辆状态信息。然后，过程进入S108的操作。同时，由于第一存储器18 已经存储事故发生前行驶状态信息，如果第一存储器18的存储空间不足， 则第一存储器18将通过删除先前存储的事故发生前行驶状态信息来获得存 储空间，以用于存储事故发生后车辆状态信息。
在这种方法中，存储与车辆事故相关的ECU故障信息或行驶状态信息 和车辆状态信息，以便能够准确分析ECU故障或车辆事故的原因。因此， 这将有可能预防同一类型的车辆事故或ECU故障再发生。
根据上面的描述显然可知，通过本实施例，本发明使得具有不同通信 模式的车辆ECU之间能够进行通信，此外，能够执行ECU故障原因的精 确分析，因此，在预防车辆事故发生时，能够使车辆容易维护并提高ECU 的可靠性。
此外，通过一个实施例，从车辆ECU通过第一至第四接口发送的行驶 状态信息存储在第一存储器，以便基于从第一至第四接口接收到的事故发 生前行驶状态信息和事故发生后的车辆状态信息，可以获得更精确的车辆 事故原因分析，从而，预防同一类型车辆事故的再发生。
此外，通过一个实施例，将ECU故障信息发送到远端信息处理器，以便用户能够快速处理ECU故障。
上面描述的不同实施例可进行组合，以提供进一步的实施例。本说明 书中参考和/或列在申请数据单的所有美国专利，美国专利申请公报，美国 专利申请，外国专利，外国专利申请和非专利公布，它们的整个内容都以 引用方式并入此处。如果必要，本发明的实施例可以修改，以采用不同专 利、申请和公布的构思，从而提供进一步的实施例。
根据上面详细的描述，可对本发明做出这些和其它改变。总之，权利 要求书中，所用的术语不能解释为将本发明限制在本说明书和权利要求书 中描述的特定的实施例，而应解释为包括所有其按照权利要求限定的所有 类似范围中的所有可能的实施例。因此，权利要求书不受说明书的限制。
权利要求
1、一种用于车辆的网关控制设备，使具有不同通信模式的ECU之间能够进行数据通信，所述网关控制设备包括接收机，通过接口接收从车辆的传感器和ECU发送的行驶状态信息；第一存储器，存储所接收到的行驶状态信息；确定单元，基于存储的行驶状态信息，确定车辆事故或ECU故障的发生；第二存储器；控制器如果所述确定单元基于所述行驶状态信息确定ECU故障已经发生，则所述控制器让所述第二存储器对在所述第一存储器中存储的所述行驶状态信息之中的相关ECU的故障信息进行存储，如果所述确定单元基于所述行驶状态信息确定车辆事故已经发生，则所述控制器让所述第一存储器参考事故发生时间点存储事故发生前行驶状态信息和事故发生后车辆状态信息。
2、 根据权利要求l所述的网关控制设备，其中，存储在所述第二存储器中的ECU故障信息包括所述ECU的标识信 息、所述ECU故障的发生时间信息、所述ECU故障的类型信息、在所述 ECU故障发生前后的车辆状态信息，所述控制器将存储在所述第二存储器中的所述ECU的故障信息发送到 远端信息处理器。
3、 根据权利要求l所述的网关控制设备，其中，所述控制器 让所述第一存储器存储所述事故发生前行驶状态信息和所述事故发生后车辆状态信息，如果在所述车辆事故之后经过了预设的一段时间，则停止存储所述车 辆状态信息。
4、 根据权利要求l所述的网关控制设备，其中，存储在所述第一存储 器中的每条行驶状态信息均包括时间戳。
5、 根据权利要求4所述的网关控制设备，其中，所述时间戳由定时器 计算出，或参照通过GPS接收机接收到的卫星时间进行校正。
6、 根据权利要求4所述的网关控制设备，其中，如果确定已经发生了 ECU故障，在控制器让第二存储器基于时间戳参考故障发生的时间点，对 ECU故障发生前后的相关ECU的状态信息进行存储。
7、 根据权利要求l所述的网关控制设备，其中，所述第一存储器为每 个接口分配至少一个存储空间，用于根据时间顺序在所述存储空间中存储 所接收到的行驶状态信息。
8、 一种用于车辆的网关控制设备的行驶信息记录方法，包括 在第一存储器中存储从车辆的传感器和ECU接收到的行驶状态信息； 基于存储的行驶状态信息，判断车辆事故或ECU故障是否发生； 如果确定ECU故障已发生，则将包括在存储于所述第一存储器的车辆状态信息之中的ECU故障信息存储到第二存储器，如果确定车辆事故已经发生，则参考事故发生的时间点，在第一存储 器中存储事故发生前行驶状态信息和事故发生后车辆状态信息。
9、 根据权利要求8所述的方法，其中，在第一存储器中存储事故发生 前行驶状态信息和事故发生后车辆状态信息包括进行计时；判断所计时间是否超过预设时间；如果所计时间未超过所述预设时间，则接收所述事故发生后车辆状态 信息并将其存储在所述第一存储器中；如果所计时间超过所述预设时间，则停止将所述车辆状态信息存储在 所述第一存储器中的步骤。
10、根据权利要求8所述的方法，进一步包括在将所述ECU故障信息存储到所述第二存储器后，将存储在所述第二 存储器中的所述ECU故障信息发送到远端信息处理器。
全文摘要
车辆网关控制设备包括接收机，用于通过接口接收从传感器和车辆ECU发送来的行驶状态信息；第一存储器，存储行驶状态信息；确定单元，基于行驶状态信息确定车辆事故或ECU故障的发生；第二存储器；控制器，如果ECU故障发生，则控制器允许第二存储器存储包括在行驶状态信息之中的相关ECU的故障信息，如果车辆事故发生，则该控制器以事故发生时间点为参照，允许第一存储器存储事故发生前的行驶状态信息和事故发生后的车辆状态信息。该网关控制设备不仅能够用于具有不同通信模式的ECU之间的数据通信，而且还能够准确分析车辆事故和ECU故障的发生原因。还描述了一种网关控制设备的行驶信息记录方法。
文档编号G05B19/418GK101634858SQ20091016396
公开日2010年1月27日 申请日期2009年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者朴敏愚, 金斗谦 申请人:株式会社万都