CN104773120B

CN104773120B - 用于高效重新编程的车内设备及其控制方法

Info

Publication number: CN104773120B
Application number: CN201410815514.2A
Authority: CN
Inventors: 李炳旭; 郑浩镇
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2018-11-20
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: US20150200804A1; CN104773120A; KR101527779B1

Abstract

本发明提供一种执行多个控制器的更高效的重新编程的网关及其控制方法。所述网关包括处理器，该处理器认证诊断设备，并利用诊断设备的认证完成时从诊断设备接收的包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息，认证固件组。另外，包含在所认证的固件组中的多个不同固件被分别传送给与之对应的多个控制器。

Description

用于高效重新编程的车内设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及车内控制器的重新编程，更具体地，涉及可执行多个控制器的更高效重新编程的网关及其控制方法。

背景技术

最近，车辆网络的许多节点包括电子控制单元(ECU)，比如配置成操纵电子组件和底盘组件的车身控制模块/电子时间和报警控制系统(BCM/ETACS)、防抱死制动系统电子控制单元(ABS ECU)、发动机ECU、安全气囊ECU。这些ECU可为安全经济的车辆驾驶执行车辆诊断服务，从而避免汽车故障，并且还可被配置成接收各种类型的车辆信息，比如车辆驾驶记录管理和统计信息。此外，ECU可被配置成根据需要接收软件升级(即，重新编程)，比如说明书的变更和功能的升级。这将参考图1进行说明。

图1表示根据现有技术在车辆中执行重新编程的示例性处理。参见图1，最新的固件110通过诊断设备120、车辆的诊断设备控制器130和网关140，被传送给车辆内的控制器150中待升级的目标控制器。目标控制器根据指定的程序，确认诊断设备120，执行固件110的认证，并利用已完成认证的固件160执行升级。

然而，由于车内控制器的数目增多和技术的细化，控制期连接增加，从而会出现就公共技术/功能来说需要同时升级多个控制器的情形。例如，诸如智能巡航控制(SCC)之类的功能可能与多个控制器(例如，发动机控制器、制动控制器和传感器控制器)相关。通过控制器执行的一般的固件升级是按照诊断设备和控制器一对一地对固件重新编程的方式执行的。下面参考图2A-2B，详细说明这种过程。

图2A-2B说明在诊断设备和车辆内的控制器之间执行重新编程过程的一般处理的一个例子。参见图2A，准备不同的固件，每个固件分别对应于三个控制器中的一个控制器。特别地，计算的对应于每个控制器的固件的认证信息伴随着所述固件。换句话说，当准备三个固件时，会准备三个认证信息。

当利用不同的固件同时执行控制器的升级时，诊断设备向与固件之一对应的控制器之一传送重新编程请求(S210)。随后，对应控制器被配置成向诊断设备传送种子值(S220)。诊断设备被配置成，利用种子值，按照预定方式(例如，逐位运算、加密等)计算密钥值，并将计算的密钥值返回给控制器(S230)。控制器随后被配置成，利用如下方法认证诊断设备，该方法中控制器利用传送给诊断设备的种子值，按照预定方式计算密钥值，并将计算的密钥值与从诊断设备接收的密钥值比较(S240)。

完成诊断设备的确认后，控制器被配置成向诊断设备传送确认消息(S250)，随后诊断设备可被配置成执行固件和认证信息的传送(S260)。控制器被配置成，根据计算的认证信息和接收的认证信息是否相同，执行固件的认证(S270)。例如，当利用图2A的固件1对控制器1重新编程时，使用认证信息1。

对于固件2和固件3，重复执行这样的过程(即，从S210到S270的处理)两次。因此，当不同固件执行与一种功能相关的更新时，尽管使用相同的诊断设备，也要根据各个固件重复上述重新编程处理，从而会降低效率。

发明内容

因而，本发明提供一种实质上消除由现有技术的限制和缺陷引起的一个或多个问题的用于更高效的重新编程的车内设备及其控制方法。

本发明的目的是提供一种用于更高效的重新编程的车内设备及其控制方法，所述设备和方法可更高效地执行与一种功能相关的多个控制器的重新编程。本发明的另外的优点、目的和特征部分将在下面的说明中陈述，对本领域的技术人员来说，当研究以下所述时，部分优点、目的和特征将变得明显，或者可通过实施本发明而获悉。本发明的目的和其它优点可通过书面说明和权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如这里具体体现和概括所述，执行对应于一种功能的多个车辆控制器的重新编程的网关可包括：诊断设备认证单元，所述诊断设备认证单元被配置成认证诊断设备；固件认证单元，所述固件认证单元被配置成，利用诊断设备的认证完成时从诊断设备接收的包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息，执行所述固件组的认证；以及固件处理单元，所述固件处理单元被配置成将包含在认证的固件组中的多个不同固件分别传送给与之对应的多个控制器。

在本发明的另一个方面，一种执行对应于一种功能的多个车辆控制器的重新编程的网关的控制方法可包括：认证诊断设备；当诊断设备的认证完成时，从诊断设备接收包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息；利用接收的固件组和认证信息，执行固件组的认证；以及将包含在认证的固件组中的多个不同固件分别传送给与之对应的多个控制器。

应该理解，本发明的上述概述和以下详细说明都是示例性和说明性的，旨在提供权利要求要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

为进一步理解本发明而包含的、并入本申请并构成本申请的一部分的附图例示说明本发明的示例性实施例，并且连同下面的说明一起用于解释本发明的原理。附图中：

图1是表示根据现有技术的在车辆内执行重新编程的一般处理的示例性框图；

图2A-2B是表示根据现有技术的在诊断设备和车辆内的控制器之间执行重新编程过程的一般处理的示例性示图；

图3A-3B是表示根据本发明的一个示例性实施例的固件结构和执行重新编程过程的处理的示例性示图；

图4是表示根据本发明的一个示例性实施例的功能组的数据结构的示例性示图；

图5是表示根据本发明的一个示例性实施例的网关结构的示例性框图。

具体实施方式

应该理解，如在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语总体上包括机动车辆，诸如包括运动型多功能汽车(SUV)、公共汽车、货车、各种商用车辆的乘用车，包括各种船只和舰船的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃油车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如源自石油之外的资源的燃料)。

尽管示例性实施例被描述成利用多个单元执行示例性处理，应该理解，示例性处理也可利用一个或多个模块执行。另外，应该理解，术语“控制器/控制单元”指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储所述模块，处理器被特别配置成执行所述模块，以执行下面进一步说明的一个或多个处理。

此外，本发明的控制逻辑可实施为在计算机可读介质上的非暂时性计算机可读媒介，其中计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储器设备。计算机可读介质也可分布在联网的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式储存并且执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。

在此使用的术语仅是为描述特定实施例的目的，并非旨在限制本发明。如在此使用的单数形式“一种/个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”，指所述特征、整数、步骤、操作、要素，和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件，和/或其组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列术语的任何或全部组合。

现在将详细参考本发明的示例性实施例，附图中举例说明了示例性实施例的例子。

本发明的一个示例性实施例提出，多个不同的固件构成一个功能组，可通过处理器执行对应功能组的公共认证。为此，该示例性实施例提出，对整个组使用一种类型的认证信息，而不是对应于多个不同固件的多个认证信息，并且可在网关执行诊断设备和固件的认证。下面参考图3A-3B说明固件和认证信息之间的对应性，以及重新编程过程。

图3A-3B是表示根据本发明的一个示例性实施例的固件结构和执行重新编程过程的处理的示例性示图。在图3中，将假定重新编程中三个控制器与一种功能相关，即一个功能组包括用于三个不同控制器的三个不同固件。

参见图3A，为了执行一种功能的重新编程，可以将三个不同的固件准备成一个固件组，并且可准备一个认证信息。换句话说，可以不针对每个不同的固件计算认证信息，而是针对固件组计算认证信息。因此，与针对每个固件生成认证信息相比，可以减少认证信息的大小。在这种利用固件组重新编程的过程中，可在网关而非诊断设备执行诊断设备和固件组的认证，如图3B中示例性所示。

参见图3B，首先，诊断设备可被配置成，将对于控制器的对应于固件组的重新编程请求，传送给网关(S310)。随后，网关向诊断设备传送种子值(seed value)(S320)。诊断设备可被配置成，利用种子值按照预定方式(例如，逐位运算、加密等)计算密钥值(keyvalue)，并将计算的密钥值返回给网关(S330)。网关随后可被配置成，利用以下方法认证诊断设备，该方法中，网关被配置成利用传送给诊断设备的种子值按照预定方式计算密钥值，并比较所计算的密钥值和从诊断设备接收的密钥值(S340)。完成诊断设备的确认后，网关可被配置成向诊断设备传送确认消息(S350)，诊断设备可被配置成传送固件组和整个固件组的认证信息(S360)。

网关还可被配置成，根据通过接收的固件组计算的认证信息和接收的认证信息是否相同，认证整个固件组(S370)。特别地，作为固件认证方法的一个例子，可以使用安全散列(secure hash)技术。在这种技术中，为了避免调制固件的更新，可以向固件中加入电子签名(例如，对称密钥或不对称密钥)，并且通过经认证介质(即，网关)核实电子签名，可以判定固件是否被调制。服务器中的私钥(private key)和控制器中的对应于私钥的公钥(public key)可以用作电子签名方法。当服务器利用私钥加密固件的散列值并将加密的散列值加入固件中时，认证介质可被配置成，通过将接收的固件的散列值与通过利用公钥解密接收的加密散列值而获得的值进行比较来认证固件。

完成固件组的认证后，网关可被配置成将包含在固件组中的各个不同固件传送给对应控制器(S380)。可以和不同固件的数目一样多地多次重复一个个固件的传送，或者可以同时执行各个不同固件的传送。收到对应固件的各个控制器可被配置成更新对应的固件，而不存在单独的认证处理(S390)。

因此，由于利用上述方法可以一次执行诊断设备和固件组的认证，因此可以时间缩短地完成多个不同固件的认证。此外，为了通过网关以功能组为单位执行重新编程过程，可预先将关于功能组的配置的信息提供给网关。为此，将参考图4说明数据结构。

图4是表示根据本发明的一个示例性实施例的功能组的数据结构的示例性示图。参见图4，通过一个组标识(GID)和数目与包含在固件组410中的不同固件的数目对应的准备的固件ID(FID)，可以标识通过诊断设备提供给网关的固件组410。换句话说，由于可以对于整个组执行功能组的认证，因此标识功能组的GID可被加入固件组410中。此外，为了标识各个不同的固件，可向各个固件中加入FID。总之，GID是标识功能组的固有值，而FID是在网关中标识各个不同固件的固有值。

在网关中预先准备的表格420可包括GID项目、密钥项目、FID项目和ECU ID项目。另外，控制器ID(ECU ID)是标识各个控制器的固有值，且可一对一地匹配FID，并且密钥值可匹配GID。通过利用上述表格420，当诊断设备将对应的固件组传送给网关时，网关可被配置成通过GID识别对应的固件组，并利用与GID对应的密钥值认证对应的固件组。当认证成功时，通过FID和ECU ID配对信息，各不同固件可被传送给各对应的控制器。当通过单独的通信线路连接各个控制器时，可以同时传送各个不同的固件，从而可提高固件传送效率，从而有助于减小用户等待时间和劳动力成本。

此外，将参考图5说明执行上述重新编程处理的网关结构。具体地，图5是表示根据本发明的一个示例性实施例的网关结构的示例性框图。

参见图5，根据本发明的一个示例性实施例的网关510可由处理器执行，并且可包括：配置成认证诊断设备的诊断设备认证单元511，配置成认证固件组的固件认证单元513，配置成将包含在认证的固件组中的各个不同的固件传送给对应控制器的固件处理单元515，以及配置成存储图4中所示的表格420的表格存储单元517。固件认证单元513和固件处理单元515可参照(例如，访问)存储在表格存储单元517中的表格420。特别地，固件认证单元513可被配置成利用与固件组的GID对应的密钥值认证固件组。此外，固件处理单元515可被配置成参考FID和ECU ID之间的对应性，将各个不同固件传送给对应控制器。可通过一个模块物理地实施构成网关510的每个元件，或者可通过一个模块实施所述元件中的两个或者更多个元件。换句话说，各个元件不必彼此物理地分离，也可以利用软件算法实施。

根据上面的说明，显然根据本发明的至少一个示例性实施例的网关可被配置成执行与一种功能相关的多个控制器的重新编程。特别地，由于网关可以利用一个认证信息认证对应于与一种功能相关的各个控制器的不同固件，因此可以避免或省略认证的重复，并且可以减小认证信息的大小。

对本领域的技术人员来说，本发明中显然可以作出各种修改和变化，而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明意在覆盖本发明的各种修改和变化，只要所述各种修改和变化在权利要求及其等同物的范围之内。

Claims

1.一种执行对应于一种功能的多个车辆控制器的重新编程的网关，包括：

配置成存储程序指令的存储器；和

配置成执行所述程序指令的处理器，所述程序指令当被执行时被配置成：

认证诊断设备；

当所述诊断设备的认证完成时，利用包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息，并且利用预先存储在所述网关中的表格，来认证所述固件组；并且

将包含在所认证的固件组中的所述多个不同固件分别传送给与之对应的所述多个车辆控制器，

其中，所述表格包括：标识固件组的组标识符、对应于所述组标识符的密钥值、分别对应于包含在每个固件组中的不同固件的固件标识符、和标识分别对应于各个固件的车辆控制器的控制器标识符。

2.根据权利要求1所述的网关，其中所述程序指令当被执行时被配置成，利用所述表格中对应于固件组的组标识符的密钥值，认证所述固件组。

3.根据权利要求1所述的网关，其中所述程序指令当被执行时被配置成，参考所述表格中的所述固件标识符和所述控制器标识符之间的对应性，将各个不同的固件传送给对应的控制器。

4.根据权利要求1所述的网关，其中所述认证信息是利用包含在所述固件组中的不同固件生成的。

5.一种执行对应于一种功能的多个车辆控制器的重新编程的网关的控制方法，包括以下步骤：

通过处理器认证诊断设备；

当所述诊断设备的认证完成时，通过所述处理器从所述诊断设备接收包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息；

利用所接收的固件组和认证信息，并且利用预先存储在所述网关中的表格，通过所述处理器认证所述固件组；以及

通过所述处理器将包含在所认证的固件组中的所述多个不同固件分别传送给与之对应的所述多个车辆控制器，

6.根据权利要求5所述的控制方法，其中利用预定表格中标识所述固件组的组标识符和对应于所述组标识符的密钥值执行所述固件的认证。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中参考所述预定表格中与包含在所述固件组中的所述多个不同固件对应的固件标识符与标识分别对应于所述多个不同固件的所述多个车辆控制器的控制器标识符之间的对应性，执行所述多个不同固件向所述多个车辆控制器的传送。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其中所述认证信息是利用包含在所述固件组中的不同固件生成的。

9.一种包含由处理器执行的程序指令的非临时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：

认证诊断设备的程序指令；

当所述诊断设备的认证完成时，利用包括对应于一种功能的多个不同固件的固件组和关于所述固件组的认证信息，并且利用预先存储在网关中的表格，来认证所述固件组的程序指令；以及

将包含在所认证的固件组中的所述多个不同固件分别传送给与之对应的多个车辆控制器的程序指令，

10.根据权利要求9所述的非临时性计算机可读介质，还包括：

利用所述表格中对应于固件组的组标识符的密钥值，认证所述固件组的程序指令。

11.根据权利要求9所述的非临时性计算机可读介质，还包括：

参考所述表格中的所述固件标识符和所述控制器标识符之间的对应性，将各个不同的固件传送给对应控制器的程序指令。

12.根据权利要求9所述的非临时性计算机可读介质，其中所述认证信息是利用包含在所述固件组中的不同固件生成的。