多模式數據獲取系統的制作方法

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年1月17日提交的題為“multiple-modedataacquisitionsystem(多模式數據獲取系統)”的美國專利申請no.13/352076的權益，其要求2011年6月14日提交的美國專利申請no.13/134660的權益，其根據35u.s.c.要求2011年1月18日提交的美國臨時專利申請no.61/461538和2011年8月1日提交的美國臨時專利申請no.61/513933的優先權，該申請的全部公開內容通過引用并入本文。

對與母案申請一起遞交的光盤的參考

復制的光盤(cd-r)已與序列號13/134,660的母案申請一起遞交，作為計算機程序列表附錄。每張光盤包含以下文件：“seldloggercode”(24kb，創建日期：2011年1月14日)和“uploaddatacode”(50kb，創建日期：2011年1月14日)。光盤上的材料通過引用并入本文。

版權聲明

本專利申請的公開的一部分(包括包含在光盤上的文件)包含受版權保護的材料。版權所有者不反對美國專利商標局專利文件或記錄中出現的專利文獻或專利公開中的任一進行復制再現，但在其他方面保留所有版權權利。

本公開總體上涉及電子控制單元數據記錄器，諸如車輛數據記錄器。

背景技術：

車輛數據記錄器是存在于車輛中并且從存在于車輛中的各種電子控制單元接收信息的記錄裝置。每個電子控制單元控制車輛中的電氣系統或子系統中的一個或多個。可存在于車輛中的一些電子控制單元的示例包括但不限于安全氣囊控制單元、發動機控制單元、座椅控制單元、速度控制單元和變速器控制單元。車輛數據記錄器從各種電子控制單元接收信息，并將信息存儲在存儲器中和/或將信息無線地發送到遠程位置。此信息可以用于各種目的，例如用于評估生產前或生產后車輛的功能和性能，或用于管理車隊。

足夠智能以從車輛接收專有信息的典型車輛數據記錄器被配置為僅與特定車輛配置一起工作，諸如具有某種發動機和變速器、某種排放系統以及某種電子控制單元硬件/軟件配置的特定品牌和型號的車輛。具體地，車輛數據記錄器具有存儲在其中的配置，該配置指定車輛數據記錄器如何收集和處理從電子控制單元接收的數據。存儲在車輛數據記錄器中的配置是車輛專用的。因此，為了管理車隊必須采用多個不同的車輛數據記錄器，其中車隊包括諸如各種品牌和型號的車輛的各種配置的車輛。

技術實現要素：

本文描述了一種自動和高效的電子控制單元數據記錄器。具體地，本發明的實施例提供了電子控制單元數據記錄器，諸如車輛數據記錄器，其配置為通過具有能夠以不同模式獲取數據的數據獲取軟件在單個硬件中提供多個數據獲取工具。

根據一個實施例，提供了用于在一個或多個車輛中記錄來自一個或多個電子控制單元的數據的系統。該系統包括數據記錄器和存儲器。數據記錄器適合于與車輛的電子控制單元通信。存儲器與所述數據記錄器通信。所述存儲器用于存儲車輛的配置。所述配置用于將所述數據記錄器配置為與所述車輛通信。所述存儲器還用于存儲附加代碼，所述附加代碼用于將所述數據記錄器的數據獲取(daq)設置配置為當第一觸發信號轉換到第一狀態時以第一數據速率捕獲來自車輛的數據，以及當第二觸發信號轉換到第二狀態時以第二數據速率捕獲來自車輛的數據。

在另一實施例中，當所述第二觸發信號轉換到第二狀態時，數據記錄器同時以第一數據速率和第二數據速率捕獲數據。

在又一實施例中，數據記錄器基于采樣數據確定車載合成數據參數，并且所述第一觸發信號基于所述車載合成數據參數。

在另一實施例中，所述第二觸發信號在所述第一觸發信號之后的時間間隔產生。

在又一實施例中，數據記錄器基于采樣數據確定統計數據，所述統計數據被表征為最小值、最大值、平均值、標準偏差、方差、信噪比以及頻率中的一個，并且所述第一觸發信號基于所述統計數據。

在閱讀優選實施例的下列詳細描述后，進一步的特征和優勢將更清楚地呈現，該優選實施例僅作為非限制性的示例且參照附圖而給出。

附圖說明

通過參考結合附圖的以下描述，可以更好地理解本發明的結構和操作的組織和方式以及其進一步的目的和優點，其中相同的附圖標記表示相同的元件，其中：

圖1是采用多個電子控制單元數據記錄器的車隊管理系統的框圖，其中每個電子控制單元數據記錄器是根據本發明的實施例；

圖2提供了圖1所示的每個電子控制單元數據記錄器的高等級視圖；

圖3-5提供了關于圖1所示的每個電子控制單元數據記錄器的自動配置部署、管理、選擇、錯誤處理和配置的流程圖；

圖6提供了電子控制單元數據記錄器以及整個系統的一些外部組件的框圖；和

圖7提供了樣本電子控制單元數據記錄器診斷代碼(v代碼)的表。

具體實施方式

雖然本發明可以以不同的形式實施，但是在附圖中示出并且將在本文中詳細描述具體實施例，應理解本公開被認為是本發明的原理的示例，并且并不旨在將本發明限制為所說明的。

圖1示出了車隊管理系統10，其采用多個電子控制單元數據記錄器12，以下稱為數據記錄器12，其中數據記錄器12的每個實例是相同的并且根據本發明的實施例。數據記錄器12的每個實例在其存儲器中包含代碼，如圖1所示，提供了數據記錄器12從一個或多個服務器14接收多個配置并將配置存儲在存儲器中。被接收和存儲在數據記錄器12的存儲器中的每個配置涉及例如不同的車輛配置，其中該配置關于幾個因素是特定的，諸如車輛的品牌、型號年份的確切等級，以及車輛中包含的確切的發動機、變速器、排放系統和電子控制單元硬件/軟件等。

存儲在數據記錄器12的存儲器中的代碼提供了：之后數據記錄器12可以與車輛16連接(在圖1中，車輛16被標識為“車輛1”，“車輛2”，……“車輛n”)，從而指示每個車輛可以具有不同的配置(即，關于車輛的品牌、型號年份的確切等級，以及車輛中包含的確切的發動機、變速器、排放系統和電子控制單元硬件/軟件等的不同配置)，并且數據記錄器12從車輛16接收允許數據記錄器12識別車輛16的確切配置的信息。基于該識別，數據記錄器12有效地選擇存儲在存儲器中的配置中的一個，以與相對于車輛16的電子控制單元的數據收集和處理關聯使用。數據記錄器12還可以將默認配置存儲于存儲器，每當數據記錄器12不能識別給定車輛的確切配置時可以使用該默認配置。

或者，存儲在數據記錄器12的存儲器中的代碼可以被配置為使得數據記錄器12接收來自車輛16的信息，從而允許數據記錄器12識別車輛16的確切配置，并且然后基于該識別，數據記錄器12從一個或多個服務器14檢索正確的配置，并將該配置存儲在存儲器中，以隨后與相對于車輛16的電子控制單元的數據收集和處理關聯使用。

此外，代替必須從諸如來自一個或多個服務器14的遠程位置獲得一個或多個配置，多個配置可以預先存儲在數據記錄器12的存儲器中。這樣，如圖1所示，附圖標記14可以指用于配置的任何適當的源，諸如一個或多個遠程服務器、數據記錄器12上的usb端口、數據記錄器12的ram、數據記錄器12的存儲卡(諸如sd卡)等。無論如何，優選地之后數據記錄器12從車輛16接收允許數據記錄器12識別車輛16的確切配置的信息。基于該識別，數據記錄器12隨后使用正確的配置，該配置與相對于車輛16的電子控制單元的數據收集和處理關聯。

無論如何，存儲在數據記錄器12的存儲器中的代碼提供了：在數據記錄器12選擇一配置后，數據記錄器12之后從各種電子控制單元收集數據并根據該配置處理數據。該配置還指示由數據記錄器12存儲什么數據，以及還可能指示由數據記錄器12向遠程位置發送什么數據。

優選地，存儲在數據記錄器12的存儲器中的代碼提供了電子控制單元數據記錄器可以與服務器14通信并動態更新其存儲的配置中的至少一個，從而提供具有動態配置的數據記錄器12。

圖2提供了數據記錄器12的高等級視圖，包括存儲在數據記錄器12的存儲器22中的代碼20，其中該代碼是根據本發明的優選實施例，而其他實施例是完全可能。如圖所示，本發明的優選實施例提供存儲在存儲器22中的代碼20優選地包括配置檢索和存儲代碼24，其提供：數據記錄器12從一個或多個服務器14接收多個配置(參見圖1)，并將該配置存儲在存儲器22中。如圖所示，存儲在存儲器22中的代碼20還優選地包括車輛分析和配置選擇代碼26，其提供：數據記錄器12從車輛16接收信息(見圖1)，從而允許數據記錄器12識別車輛16的確切配置。之后，基于該識別，數據記錄器12有效地選擇存儲在存儲器22中的配置中的一個，以與相對于車輛16的電子控制單元的數據收集和處理關聯使用。如圖所示，存儲在存儲器中的代碼還優選地包括包含數據獲取代碼的附加代碼28，附加代碼28另外指示并控制數據記錄器12的操作和功能。如圖2所示，除了存儲器22和其中存儲的代碼20之外，數據記錄器12還包括一個或多個處理器30以及與數據記錄器12的操作和功能相關的附加組件32。

圖3-5提供了關于數據記錄器12的自動配置部署、管理、選擇、錯誤處理和配置(以及圖1所示的數據記錄器12的每個實例)的流程圖，并且是明白易曉的。

優選地，存儲在數據記錄器12的存儲器22中的代碼20被配置為使得數據記錄器12穩健地執行自動化車輛數據獲取和管理。相比之下，常規方法依賴于用戶物理地設置系統并然后將其部署。此類型的系統對于在其測試環境中可能發生的任何改變是不穩健的，這將導致獲取不可用的數據。

如上所述，并且如圖2所示，除了配置檢索和存儲代碼24以及車輛分析和配置選擇代碼26之外，數據記錄器12的存儲器22還包括附加代碼28。參考圖6，進一步描述該附加代碼28中的一些。此附加代碼提供：數據記錄器12被配置為獲取數據，以及包含用于數據管理、數據傳輸、數據獲取設置、診斷系統以及優選地更多的代碼。附加代碼可以包括運行存儲在數據記錄器12的存儲器中的程序的稱為“管理層”50的附加代碼和可以稱為“數據獲取層”54的附加代碼。優選地，管理層50被配置為具有以手動或自動方式經由互聯網連接56從服務器14遠程上載的靈活性。

如圖6所示，數據記錄器12還可以與其他i/o58通信，并且可以連接到平視顯示器或顯示設備60以及本地計算機62。

無論如何，優選地，管理層50包括被配置為提供以下內容的代碼：

a)進出數據記錄器12的數據的傳輸，其中數據可以是由數據記錄器12獲取和記錄的數據、與數據記錄器12相關的診斷數據、與數據記錄器12相關的數據獲取(daq)配置文件、和/或與數據記錄器12相關的管理配置文件；

b)daq設置管理功能，其中自動確定數據獲取協議、支持的數據和/或相應的daq配置文件；

c)數據記錄器12的診斷系統監視數據記錄器12的性能，以確保有用數據被始終記錄。圖7提供了樣本電子控制單元數據記錄器診斷代碼(v代碼)的表70。

d)網絡管理經由本地計算機62或互聯網56處理到數據記錄器12的所有連接性。優選地，該功能可以在可用的本地、wifi和/或支持的蜂窩網絡之間自動選擇。更具體地，優選地，數據記錄器12被配置為在邏輯上決定是否經由wifi發送數據、經由蜂窩網絡發送數據、或者將數據本地存儲在本地物理可移動數據存儲器上，諸如在可移動usb驅動器上，以便防止數據記錄器12的內部存儲器變得過滿以至于數據記錄器12不再獲取數據。此功能還負責電子控制單元數據記錄器的不同區域的軟件系統的邏輯訪問控制；

e)數據管理和安全，其負責所有數據存儲和數據安全；和

f)將數據記錄在非易失性存儲器上，其中該數據優選地存儲在電子控制單元數據記錄器的通電時間之間，以使daq層54和管理層50能夠正常工作。

如上所述，并且如圖2所示，除了配置檢索和存儲代碼24以及車輛分析和配置選擇代碼26之外，數據記錄器12的存儲器22還包含與數據獲取、數據管理、數據傳輸、數據獲取設置、診斷系統以及優選地更多相關的附加代碼28。

優選地，附加代碼28被配置為使得數據記錄器12能夠針對許多不同的使用情況或模式同時獲取數據。這些包括但不限于以下內容：

a)同時的高速數據獲取(即，快于1hz)；

b)作為采樣數據的函數的車載合成數據參數；

c)基于采樣數據或合成數據的用于觸發的高速數據獲取，即基于事件的高速觸發；

d)基于時間間隔的用于觸發的高速數據獲取，即基于時間的高速觸發；

e)同時的低速數據獲取(即，低于1hz)；

f)在條件為真時基于采樣數據或合成數據的低速數據獲取，即基于事件的低速觸發；

g)在條件為真時基于時間的低速數據獲取，即基于時間的低速觸發；

h)基于采樣數據或合成數據的事件的快照(即，僅一個采樣)數據獲取，即基于事件的快照；

i)基于時間的快照(即，僅一個樣本)數據獲取，即基于時間的快照；

j)基于采樣數據或合成數據的車載統計數據獲取，所述采樣數據或合成數據提供事件計數、直方圖、最小值、最大值、平均值、標準偏差、方差、信噪比、頻率等；

k)基于當前采樣數據或合成數據或其他針對樣本或時間間隔的可校準數目的輸入，動態地改變隨后的采樣數據或合成數據；

l)通過“限定(qualifier)”系統從車輛向用戶廣播的實時數據。用戶可以經由“限定”網站更改從車輛廣播哪些參數；和/或

m)所有上述模式被應用于可由數據記錄器12訪問的車輛的所有可用電子控制單元。

如上所述，附加代碼28可以配置系統10或更具體地數據記錄器12以便以上述使用情況或模式a)—m)的任何組合來獲取或捕獲采樣數據。例如，附加代碼28可以操作daq層的各方面以將數據記錄器12的數據獲取(daq)設置配置為采用模式c)、d)、f)和/或g)的組合來當第一觸發信號轉換到第一狀態(例如，鑰匙開到鑰匙關)時以第一數據速率(例如1hz的低速數據獲取)捕獲來自車輛18的數據，以及當第二觸發信號轉換到第二狀態(鑰匙關到鑰匙開，或者發動機關閉到發動機運行)時以第二數據速率(例如在100hz的高速數據獲取)捕獲來自車輛的數據。

以進一步的示例而非限制的方式，系統10可以被配置為僅以相對低的采樣率(例如，-1hz，即1秒采樣間隔)記錄發動機冷卻劑溫度，直到車輛點火鑰匙的狀態轉換(例如，鑰匙關到鑰匙開)，并且繼續發動機冷卻劑溫度的低頻采樣，而系統10同時以相對高的采樣率(例如，-100hz，即10ms采樣間隔)記錄多個相對高速信號文件和快照，諸如發動機空氣流速和/或燃料噴射器工作周期，其采樣可以基于獨特的觸發條件來啟動。系統10還可以被配置為在特定觸發事件之后以規定時間間隔記錄/采樣附加信號。觸發事件示例包括在檢查發動機燈亮起或發動機熄火的大約前/后的高速數據，并且快照示例是診斷測試結果或在變速器換檔發生之后的變速器換檔時間。

在另一實施例中，附加代碼28可以操作daq層的各方面以將數據記錄器12的數據獲取(daq)設置配置為采用模式a)和e)的組合來配置數據記錄器12以當第二觸發信號轉換到第二狀態時同時以第一數據速率和第二數據速率捕獲數據。例如，在發動機起動之后，可以以1hz記錄發動機冷卻劑溫度，并且可以以100hz記錄發動機進氣氣流速率。

在另一實施例中，附加代碼28可以操作daq層的各方面以將數據記錄器12的數據獲取(daq)設置配置為采用模式b)和h)的組合來配置數據記錄器12來處理數據以便基于采樣數據確定機載合成數據參數。然后，代替基于直接監測的信號上的第一觸發信號，第一觸發信號可以基于車載合成數據參數。例如，當檢測到節氣門位置和發動機速度的預定組合時，可以產生第一觸發信號。

在另一實施例中，附加代碼28可以操作daq層的各方面以將數據記錄器12的數據獲取(daq)設置配置為采用模式d)和/或k)來將數據記錄器12配置為在第一觸發信號之后的時間間隔產生第二觸發信號。例如，系統10可以配置為響應于鑰匙開關事件而啟動數據的采樣或獲取，并且在預定持續時間內繼續記錄來自預定列表的信號。此配置可以是例如有用的蒸發排放物測試。

在另一實施例中，附加代碼28可以操作daq層的各方面以將數據記錄器12的數據獲取(daq)設置配置為采用模式j)來配置數據記錄器12以基于采樣數據確定統計數據，其中所述統計數據可以被表征為最小值、最大值、平均值、標準偏差、方差、信噪比以及頻率中的一個或多個，并且第一觸發信號是基于統計數據等。

作為進一步的示例，系統10可以被配置為響應于鑰匙關到鑰匙開事件來啟動數據的采樣或收集，在發動機預熱時繼續捕獲數據，并且一旦發動機達到預定或正常的操作溫度則停止記錄。

作為進一步的示例，系統10可以被配置為在駕駛周期期間計算統計并將該統計存儲在存儲器中。然后當鑰匙關閉，統計作為快照文件被記錄。示例統計將是最大觀察到的催化劑溫度、平均車輛速度、怠速時間等。

盡管上面已經描述了可與多種不同類型的車輛一起使用的電子控制單元車輛記錄器，但是根據本發明的實施例的電子控制單元車輛記錄器可以替代地被配置為僅與一種類型的車輛使用，但是能夠以不同的模式獲取或發送數據。

另外，盡管本公開具體討論了作為利用本發明的電子控制單元數據記錄器的類型的車輛數據記錄器，但是本發明可以在許多其他類型的裝置和系統中實現。例如，本發明可以用于管理船隊、多個橋梁或者能夠由一個或多個電子控制單元監視和/或控制的實際的任何東西。

雖然示出和描述了本發明的具體實施例，但是可以想象，本領域技術人員可以在不脫離本發明的精神和范圍的情況下設計各種修改。盡管已根據本發明的優選實施例對本發明進行了描述，然而本發明不旨在受如此限制，而是僅受所附權利要求中給出的范圍限制。