诊断基础3：你还见过怎样的快照数据（Snapshot Data）采样和存储策略？

开垦者

关于快照数据（Snapshot Data）的采样（sample）和存储（store），在《诊断基础2：快照数据于DTC关系及存储时机》一文中有提到过。上文的快照数据采样和存储是工程中比较常见的策略，除此之外，你还见过其他存储方式吗？本文，聊一聊比较少见的一种快照数据采样和存储方式。1、快照数据的采样和存储

首先，我们要知道：快照数据的采样和存储是两个概念。

快照数据采样（sample）：满足采样条件后，在某一时刻捕获一个或者多个参数值的行为。
快照数据存储（store）：满足存储条件后，快照数据存储到非易失内存（NVM，Non Volatile Memory）的行为。

所以，理论上讲，快照数据的采样可以在故障事件（Event）的任何时刻采集，即使Event没有异常也可以采集。具体来说，在一个驾驶循环内（One Operation Cycle），只要满足采样触发条件，即可对数据采样，也就是冻结目标快照组（Snapshot Group #n）中的多个DID（Data Identifier），示意如下：


而且，快照数据的采样可以只采样第一次，也可以每次满足采样条件后的覆盖采样（保留最新一次的采样数据）。同样，快照数据的存储也可以在程序运行的任意时刻存储，只要快照数据的存储条件满足即可存储快照数据。那么，没有DTC（Diagnostic Trouble Code，诊断故障码）也能存储快照数据吗？理论是可以的，只是这样做，没有工程意义。我们知道，监控的故障事件（eg：欠压事件）会关联一个DTC，当Event满足故障条件（Fault Conditions，eg：欠压（＜6V）持续1s）以后，DTC状态（Status）改变；DTC关联的快照组信息（Snapshot Group #n）的采样取决于是否满足采样条件（Sample Conditions，eg：状态位改变）；DTC采样的快照信息存储到非易失内存（eg：NVM，Non volatile Memory）需要满足存储条件（Store Conditions）。示意如下：


显然，Fault Conditions、Sample Conditions、Store Conditions不同，所以，理论上，三者可以独立处理。（一）Fault Conditions、Sample Conditions、Store Conditions理解

Fault Conditions：满足监控条件以后，Event非预期行为超过一定阈值的条件，eg：蓄电池欠压（＜6V）持续1s，这就是一个故障条件。
Sample Conditions：采样目标信息（变量）的条件，eg：DTC故障状态bit0（Test Failed bit）由0->1时采样。
Store Conditions：与DTC关联的数据信息（eg：DTC故障码、故障状态、快照数据、拓展数据）可以存储NVM的条件，eg：DTC故障状态bit3（Confirmed DTC bit）由0->1时存储。

如上，只是阐述三者是不同的概念，具体到项目，每个条件由OEM决定。2、工程中的快照数据采样策略解析

如果你在诊断项目开发过程中，碰到过"unconfirmedDTCLimit"这个词，应该是有所思考的。在这家OEM的诊断需求中，快照数据的采样，有这样几种策略：

每次FDC（Fault Detection Counter，错误检测计数器）≥ unconfirmedDTCLimit时采样，采样数据队列存储；

一个驾驶循环内（One Operation Cycle），当FDC（Fault Detection Counter，错误检测计数器）多次 ≥ unconfirmedDTCLimit时，只保留第一次采样值；

一个驾驶循环内（One Operation Cycle），当FDC（Fault Detection Counter，错误检测计数器）多次 ≥ unconfirmedDTCLimit时，只保留最后一次采样值。

提示：unconfirmedDTCLimit可能是3、18、127...等任意值，不一定必须是127。

不知道大家是否对如上的第二种采样策略有疑问，这里提这样一个问题：如果unconfirmedDTCLimit = 3，FDC没有达到127就采样，最终故障没有成熟，DTC没有存储，采样有什么意义呢？具体解释，监控某个事件（Event），同一个驾驶循环内，该Event对应的FDC变化趋势如下，T0时刻FDC ＞unconfirmedDTCLimit，触发采样（Sample #1），但是，整个驾驶循环内，这个Event又回归了正常，对应的DTC并没有报出，采样数据有什么意义呢？示意如下：



对于这样的工况，采样似乎没有必要，但是，真的是这样吗？不妨看看Autosar DEM（Diagnostic Event Manager）给出的解释。
3、Pre-store freeze frame

Prestore freeze frame（预存储冻结帧），Autosar中的冻结帧（Freeze Frame）和UDS中的快照数据（Snapshot Data）,可以看作是一个意思，两种不同的叫法。那么，Autosar提出预存储冻结帧的意义是什么呢？DEM的解释如下：



如上，意思是说：某些事件（Event）关联的数据变化频率高，如果等到事件完成去抖再捕获，捕获的快照数据很可能没有太大的分析价值。所以，可以提前采样快照数据，甚至可以将这些采集的数据以队列（Queue）的形式循环存储，eg：每间隔5ms采集一次，队列最大缓存3次，如此，即可实时缓存最新的3次快照数据，一旦故障真的发生，这些提前缓存的快照数据即可存储到NVM，示意如下：

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