CN106598597A - 一种电控单元应用软件刷新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电控单元应用软件刷新方法，属于汽车控制系统技术领域，将电控单元的存储空间划分为第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，于第一存储空间和第二存储空间中分别存储同一版本的一个第一应用软件，且一个为运行软件，另一个为备份软件，于第三存储空间中存储刷新软件，并将第一应用软件的软件信息存储至刷新软件中；电控单元根据第一应用软件的软件信息获取备份软件的存储位置信息；电控单元控制刷新软件根据存储位置信息对备份软件进行刷新操作以得到刷新后的备份软件；电控单元控制刷新软件获取刷新后的备份软件的软件信息。本发明的有益效果：对系统进行应用软件刷新时数据不易丢失，提高系统安全性和稳定性。

Description

一种电控单元应用软件刷新方法
技术领域
本发明涉及汽车控制系统技术领域，尤其涉及一种电控单元应用软件刷新方法。
背景技术
汽车控制系统的电控单元(Electronic Control Unit，ECU)包括基于统一诊断服务(Unified diagnostic services，UDS)等协议标准的诊断功能以及基于诊断功能而实现的独立且安全的应用软件/数据刷新功能，除了由电控单元的应用软件提供的应用功能以外，应用软件/数据刷新功能已经逐步成为了电控单元的标配。基于UDS协议标准的诊断软件和刷新软件主要符合和参考了ISO15765-3以及HIS标准关于刷新软件及流程机制的定义。应用软件和刷新软件以独立的方式存储和运行，通过统一诊断服务进行运行空间和运行状态的切换。
现有技术中的刷新方法是通过车载自动诊断系统(On-Board Diagnostics,OBD)的诊断口，采用FLash引导加载程序软件(Flash bootloader)刷新Flash中的内容来实现对ECU软件的升级。ECU上电启动过程中，通过判断是否有刷新请求以及应用软件是否有效来决定跳转到应用空间运行应用程序还是停留在刷新空间运行刷新程序。
具体的，ECU的FLASH空间划分为两个区域，一个区域为用于存储刷新软件自身的代码和数据的刷新空间，另一个区域为用于存储应用程序相关数据的应用空间，两个区域均作为独立的存储空间。ECU日常运行情况下上电，如没有刷新请求，且判断应用有效，则跳转到应用空间运行应用程序。在应用程序刷新升级过程中，刷新软件先将存储有原有应用程序的FLASH空间进行擦除，然后再通过与上位机的通信将新的应用程序下载并刷写到该FLASH空间中。擦除和下载刷写新的应用程序的过程中，如果用户取消或出现通信中断等状况，ECU中没有有效的应用程序可以运行，ECU再次上电后仅有刷新软件正常工作，需要重新执行刷新流程完成应用程序的刷写ECU才能具备完整的功能。
由于现有ECU应用软件和刷新软件的空间布局，ECU整个生命周期中只会有一套刷新软件和应用软件。如果在ECU刷新过程中出现断电或通信中断等情况，ECU中仅有刷新软件能够正常工作，而应用软件则处于无效状态，ECU无法正常执行应用功能，只能再次进行应用刷新才能恢复应用程序的功能。另外，更新后的应用软件不一定能够很好地匹配被升级后的电控单元，在这种情况下就要求维护人员将电控单元中的应用软件恢复到原有版本和状态。
随着车联网以及智能汽车的发展，越来越多的汽车逐步将ECU的软件刷新功能拓展到了互联网方式，即刷新软件的上位机系统通过互联网进行获取应用程序并刷新到ECU上，在部分汽车产品中可通过无线下载(Over The Air，OTA)的方式进行软件升级。这种通过网络尤其是无线网络进行汽车软件升级的方式大大增强了问题软件的修复能力，提高用户体验，减少召回成本。
现有的应用软件和刷新软件布局、刷新机制以及流程决定了在刷新过程中出现故障时，只能通过重新执行刷新流程将原有版本应用软件进行重新刷新，但原有的数据状态却丢失，而且对同一存储空间增加了擦写次数，缩短了电控单元硬件寿命。特别的，通过互联网尤其是通过无线下载进行软件升级，如果需要恢复到原版本，需要再次通过无线网络进行原有软件程序的相关数据的传送，消耗大量无线通信流量。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种提高系统安全性和稳定性，降低由于刷新失败产生的成本的电控单元应用软件刷新方法。
本发明采用如下技术方案：
一种电控单元应用软件刷新方法，将电控单元的存储空间划分为第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，于所述第一存储空间和所述第二存储空间中分别存储同一版本的一个第一应用软件；
定义两个所述第一应用软件中的一个为运行软件，另一个为备份软件，于所述第三存储空间中存储刷新软件，并将所述第一应用软件的软件信息存储至所述刷新软件中；
所述刷新方法包括：
步骤S1.所述电控单元根据所述第一应用软件的所述软件信息获取所述备份软件的存储位置信息；
步骤S2.所述电控单元控制所述刷新软件根据所述存储位置信息对所述备份软件进行刷新操作以得到刷新后的所述备份软件；
步骤S3，所述电控单元控制所述刷新软件获取刷新后的所述备份软件的所述软件信息。
优选的，所述软件信息包括所述第一应用软件的版本信息、所述存储位置信息、是否为有效的应用软件的标识信息以及所述第一应用软件刷写到所述电控单元时对应的时间戳信息。
优选的，所述步骤S1包括：
步骤S11.所述电控单元根据所述标识信息判断所述存储单元中是否存在为有效应用软件的所述第一应用软件：
若判断结果为是，所述电控单元将为有效应用软件的所述第一应用软件定义为所述运行软件，将另一个所述第一应用软件定义为所述备份软件，并转步骤S12；
若判断结果为否，所述电控单元将所述时间戳信息最新的所述第一应用软件定义为所述备份软件，将另一个所述第一应用软件定义为所述运行软件，并转步骤S12；
步骤S12.所述电控单元获取所述备份软件的所述存储位置信息，随后转向所述步骤S2。
优选的，执行所述步骤S3后，所述电控单元自动跳转并运行经过所述刷新操作的所述第一应用软件。
优选的，执行所述步骤S3后，所述电控单元在重新上电后自动跳转并运行经过所述刷新操作的所述第一应用软件。
优选的，所述步骤S2中，若所述刷新软件进行所述刷新操作失败，则执行下述步骤：
步骤A1，所述刷新软件向所述电控单元发送诊断请求；
步骤A2，所述电控单元接收所述诊断请求并向所述刷新软件发送恢复请求；
步骤A3，所述刷新软件接收所述恢复请求后将所述运行软件设置为无效并触发所述电控单元的复位功能；
步骤A4，所述电控单元重新上电后自动跳转并运行所述备份软件。
优选的，所述刷新操作失败的原因包括：
所述电控单元的电源断电；和/或
所述刷新软件与所述备份软件之间的数据传输中断。
本发明的有益效果是：本发明电控单元在刷新安装更新版本的第一应用软件的同时，原有版本的第一应用软件能够正常工作，能够提高系统稳定性；刷新过程中一旦出现故障或更新版本的第一应用软件出错时，电控单元再次上电自动启用原有版本的第一应用软件，能快速进行恢复，数据不易丢失，降低运行成本。
附图说明
图1为本发明的一种优选实施例中，电控单元应用软件刷新方法的流程图；
图2为本发明的一种优选实施例中，步骤S1的流程图；
图3为本发明的一种优选实施例中，刷新软件进行刷新操作失败时，步骤S2的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
将电控单元的存储空间划分为第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，于所述第一存储空间和所述第二存储空间中分别存储同一版本的一个第一应用软件；
定义两个上述第一应用软件中的一个为运行软件，另一个为备份软件，于上述第三存储空间中存储刷新软件，并将上述第一应用软件的软件信息存储至上述刷新软件中；
如图1所示，一种电控单元应用软件刷新方法，上述刷新方法包括：
步骤S1.上述电控单元根据上述第一应用软件的上述软件信息获取上述备份软件的存储位置信息；
步骤S2.上述电控单元控制上述刷新软件根据上述存储位置信息对上述备份软件进行刷新操作以得到刷新后的上述备份软件；
步骤S3，上述电控单元控制上述刷新软件获取刷新后的上述备份软件的上述软件信息。
现有技术中，ECU整个生命周期中只有一套刷新软件和应用软件，如果需要对ECU中的上述应用软件进行刷新操作，那么在刷新操作过程中一旦出现故障，那么ECU中仅有刷新软件正常而应用软件则处于无效状态，ECU无法正常执行应用功能。
在本实施例中，由于ECU整个生命周期中有刷新软件、运行软件以及备份软件，将ECU中进行刷新操作前的应用软件定义为第一应用软件第一应用软件进行刷新操作时只是对ECU中的备份软件进行刷新，ECU中的运行软件仍然在正常运行，即使刷新过程出现任何故障或者刷新后的第一应用软件因为版本不匹配等原因无法运行时，ECU都可以选择继续运行原有的第一运行软件，且原有第一应用软件的软件信息也不会丢失，不仅避免了数据的丢失，提高系统稳定性，更降低因刷新操作失误导致的经济损失。
本发明较佳的实施例中，上述软件信息包括上述第一应用软件的版本信息、上述存储位置信息、是否为有效的应用软件的标识信息以及上述第一应用软件刷写到上述电控单元的时间戳信息。
本发明较佳的实施例中，如图2所示，上述步骤S1包括：
步骤S11.上述电控单元根据上述标识信息判断上述存储单元中是否存在为有效应用软件的上述第一应用软件：
若判断结果为是，上述电控单元将为有效应用软件的上述第一应用软件定义为上述运行软件，将另一个上述第一应用软件定义为上述备份软件，并转步骤S12；
若判断结果为否，上述电控单元将上述时间戳信息最新的上述第一应用软件定义为上述备份软件，将另一个上述第一应用软件定义为上述运行软件，并转步骤S12；
步骤S12.上述电控单元获取上述备份软件的上述存储位置信息，随后转向上述步骤S2。
在本实施例中，时间戳信息最新指距离当前时间最近的时间戳信息。
本发明较佳的实施例中，执行上述步骤S3后，上述电控单元自动跳转并运行经过上述刷新操作的上述第一应用软件。
本发明较佳的实施例中，执行上述步骤S3后，上述电控单元在重新上电后自动跳转并运行经过上述刷新操作的上述第一应用软件。
本发明较佳的实施例中，如图3所示，上述步骤S2中，若上述刷新软件进行上述刷新操作失败，则执行下述步骤：
步骤A1，上述刷新软件向上述电控单元发送诊断请求；
步骤A2，上述电控单元接收上述诊断请求并向上述刷新软件发送恢复请求；
步骤A3，上述刷新软件接收上述恢复请求后将上述运行软件设置为无效并触发上述电控单元的复位功能；
步骤A4，上述电控单元重新上电后自动跳转并运行上述备份软件。
本发明较佳的实施例中，上述刷新操作失败的原因包括：
上述电控单元的电源断电；和/或
上述刷新软件与上述备份软件之间的数据传输中断。
在本实施例中，导致刷新操作失败的原因不限于上述两种。如果刷新的新版本应用程序(第一应用软件)有故障，需要恢复到原有版本确保汽车的正常运转，那么上位机系统仅仅需要与ECU刷新软件进行一系列的UDS诊断请求，发起ECU的应用程序恢复。刷新软件在收到恢复请求后，将当前正在运行的需要废弃的第一应用软件设置为无效，并触发ECU软件的复位，复位后ECU经过新的上电过程自动选择原有版本的第一应用软件软件进行运行。不需要重新通过上位机系统将原有版本的程序和数据传输到ECU进行重新刷新。
在一个实施例中，与原有单一的存储空间分布不同，本发明的技术方案的可备份可恢复的刷新软件机制，需要将ECU的FLASH存储空间划分为三个区域。其中一块区域用于存储刷新软件自身的代码和数据空间，这部分和原有机制一样。另外两块区域用于存储第一应用程序的软件和数据，但分别作为一个独立的程序数据空间，即某一刻只有其中一块区域包含了正在运行ECU的应用程序(运行软件)和数据，另一块区域为前一版本的应用程序(备份软件)的程序数据或无效空间。
由于ECU应用程序可能会运行于这两块区域的一块，而这两块的物理地址是肯定不一样的。因此，在进行应用程序开发时，需要对每一个版本的第一应用程序使用两套地址空间，为每一个区域对应生成一份应用程序的可执行文件，我们称其分别为APP-A(运行软件/备份软件)和APP-B(备份软件/运行软件)，这两份可执行文件包含了相同的代码逻辑和功能，仅仅是代码和数据的地址空间不同。这可以通过使用不同的链接描述文件很容易地实现同一套代码不同的地址空间。
在软件升级过程中，ECU上的刷新软件进行通信，获取运行软件即当前应用程序版本和状态，根据运行软件的程序版本和状态选择即将采用的应用程序的可执行文件。
如果当ECU没有任何有效的应用程序，即只有刷新软件自身，那么从将要刷新的应用程序两套地址空间的可执行文件中选择一套默认的可执行文件，该默认的可执行文件对应上述的备份软件。
如果当前ECU上的应用程序有效，那么就选择地址空间和当前ECU上的正在运行的运行软件不同的备份软件对应的可执行文件用来下载和刷写新的应用程序。假定当前应用程序为APP-A对应的地址空间，那么上位机系统就选择新应用程序的APP-B可执行文件进行下载，并在下载前擦除掉APP-B对应的FLASH空间。刷新软件完成应用程序的刷写以后，在刷新软件中保存和记录了当前正在运行的应用程序是APP-A还是APP-B。并对每个程序空间记录了其刷新到ECU的时间戳以及是否为有效应用等信息。ECU存储空间中最多可以包含两套应用程序，并且是刷新下载过的最新的两个版本的程序。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (7)

1.一种电控单元应用软件刷新方法，其特征在于，将电控单元的存储空间划分为第一存储空间、第二存储空间和第三存储空间，于所述第一存储空间和所述第二存储空间中分别存储同一版本的一个第一应用软件；
定义两个所述第一应用软件中的一个为运行软件，另一个为备份软件，于所述第三存储空间中存储刷新软件，并将所述第一应用软件的软件信息存储至所述刷新软件中；
所述刷新方法包括：
步骤S1.所述电控单元根据所述第一应用软件的所述软件信息获取所述备份软件的存储位置信息；
步骤S2.所述电控单元控制所述刷新软件根据所述存储位置信息对所述备份软件进行刷新操作以得到刷新后的所述备份软件；
步骤S3，所述电控单元控制所述刷新软件获取刷新后的所述备份软件的所述软件信息。
2.根据权利要求1所述的更新方法，其特征在于，所述软件信息包括所述第一应用软件的版本信息、所述存储位置信息、是否为有效的应用软件的标识信息以及所述第一应用软件刷写到所述电控单元时对应的时间戳信息。
3.根据权利要求2所述的更新方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11.所述电控单元根据所述标识信息判断所述存储单元中是否存在为有效应用软件的所述第一应用软件：
若判断结果为是，所述电控单元将为有效应用软件的所述第一应用软件定义为所述运行软件，将另一个所述第一应用软件定义为所述备份软件，并转步骤S12；
若判断结果为否，所述电控单元将所述时间戳信息最新的所述第一应用软件定义为所述备份软件，将另一个所述第一应用软件定义为所述运行软件，并转步骤S12；
步骤S12.所述电控单元获取所述备份软件的所述存储位置信息，随后转向所述步骤S2。
4.根据权利要求1中所述的更新方法，其特征在于，执行所述步骤S3后，所述电控单元自动跳转并运行经过所述刷新操作的所述第一应用软件。
5.根据权利要求1中所述的更新方法，其特征在于，执行所述步骤S3后，所述电控单元在重新上电后自动跳转并运行经过所述刷新操作的所述第一应用软件。
6.根据权利要求1中所述的更新方法，其特征在于，所述步骤S2中，若所述刷新软件进行所述刷新操作失败，则执行下述步骤：
步骤A1，所述刷新软件向所述电控单元发送诊断请求；
步骤A2，所述电控单元接收所述诊断请求并向所述刷新软件发送恢复请求；
步骤A3，所述刷新软件接收所述恢复请求后将所述运行软件设置为无效并触发所述电控单元的复位功能；
步骤A4，所述电控单元重新上电后自动跳转并运行所述备份软件。
7.根据权利要求6中所述的更新方法，其特征在于，所述刷新操作失败的原因包括：
所述电控单元的电源断电；和/或
所述刷新软件与所述备份软件之间的数据传输中断。
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