CN111078458A

CN111078458A - 一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车

Info

Publication number: CN111078458A
Application number: CN201911416036.7A
Authority: CN
Inventors: 丛聪; 孙潇; 卫文晋; 秦鹏
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111078458B

Abstract

本申请公开了一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车，该方法和装置应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测方法具体为获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；如果当前版本号与关键版本号不同或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。

Description

一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车。

背景技术

在电子控制单元整车实验过程中，经常出现测试人员使用错误版本烧录文件的情况，尤其在新旧软件分区地址发生变动的版本，MCU无法进行判断软件中的版本而是直接按设定步骤进行程序区和数据区的擦除烧录。错误烧录的电子控制单元可能会导致重要数据丢失或数据存储异常，因此，在软件烧录的应用场景下，需要对电子控制单元中软件版本的兼容性进行可靠地辨识，以避免重要数据丢失或数据存储异常。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车，用于对电子控制单元中，以避免重要数据丢失或数据存储异常。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种软件兼容性检测方法，应用于汽车的电子控制单元，所述电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，所述辅MCU中存储有关键版本号，所述软件兼容性检测方法包括步骤：

获取所述关键版本号；

判断所述主MCU中当前程序的当前版本号与所述关键版本号是否相同；

如果所述当前版本号与所述关键版本号不同或者没有检测到所述当前版本号，则触发故障响应。

可选的，还包括步骤：

如果所述当前版本号与所述关键版本号相同，则利用马尔科夫链算法分别对所述关键版本号、所述当前版本号进行计算，得到预所述关键版本号对应的第一密码数据和与所述当前版本号对应的第二密码数据；

判断所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同，如果相同则判定所述主MCU的程序版本与所述辅MCU的程序版本兼容，反之则不兼容。

可选的，所述用马尔科夫链算法分别对所述关键版本号、所述当前版本号进行计算，包括：

控制所述辅MCU将所述关键版本号作为输入变量参与所述马尔科夫链算法的计算过程，得到所述第一密码数据；

控制所述主MCU将所述当前版本号作为输入变量参与所述马尔科夫链算法的计算过程，得到所述第二密码数据；

控制所述主MCU将所述第二密码数据输出到所述辅MCU。

可选的，所述判断所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同，包括：

控制所述辅MCU对所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同进行判断。

一种软件兼容性检测装置，应用于汽车的电子控制单元，所述电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，所述辅MCU中存储有关键版本号，所述软件兼容性检测装置包括：

数据获取模块，被配置为获取所述关键版本号；

第一判断模块，被配置为判断所述主MCU中当前程序的当前版本号与所述关键版本号是否相同；

故障响应模块，被配置为如果所述当前版本号与所述关键版本号不同或者没有检测到所述当前版本号，则触发故障响应。

可选的，还包括：

数据计算模块，被配置为如果所述当前版本号与所述关键版本号相同，则利用马尔科夫链算法分别对所述关键版本号、所述当前版本号进行计算，得到预所述关键版本号对应的第一密码数据和与所述当前版本号对应的第二密码数据；

第二判断模块，被配置为判断所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同，如果相同则判定所述主MCU的程序版本与所述辅MCU的程序版本兼容，反之则不兼容。

可选的，所述数据计算模块包括：

第一控制单元，被配置为控制所述辅MCU将所述关键版本号作为输入变量参与所述马尔科夫链算法的计算过程，得到所述第一密码数据；

第二控制单元，被配置为控制所述主MCU将所述当前版本号作为输入变量参与所述马尔科夫链算法的计算过程，得到所述第二密码数据；

第三控制单元，被配置为控制所述主MCU将所述第二密码数据输出到所述辅MCU。

可选的，所述第二判断模块被配置为控制所述辅MCU对所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同进行判断。

一种电子控制单元，应用于汽车，其特征在于，至少包括一个主MCU和一个辅MCU，还设置有如上所述的软件兼容性检测装置。

一种汽车，其特征在于，设置有如上所述的电子控制单元。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种电子控制单元及其软件兼容性检测方法、装置和汽车，该方法和装置应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测方法具体为获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；如果当前版本号与关键版本号不同或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种软件兼容性检测方法的流程图；

图2为本申请实施例的一种电子控制单元的框图；

图3为本申请实施例的另一种软件兼容性检测方法的流程图；

图4为本申请实施例的一种密码数据的计算方法的流程图；

图5为本申请实施例的一种软件兼容性检测装置的框图；

图6为本申请实施例的另一种软件兼容性检测装置的框图；

图7为本申请实施例的又一种软件兼容性检测装置的框图；

图8为本申请实施例的另一种电子控制单元的框图.

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种软件兼容性检测方法的流程图。

本实施例提供的软件兼容性检测方法应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元100包括主MCU101和辅MCU102，如图2所示，且两者通过数据总线103信号连接。该辅MCU可以为该电子控制单元的安全监控软件，其内存储有一个关键版本号，这里可以是看门狗软件版本号。

如图1所示，本实施例提供的软件兼容性检测方法包括如下步骤：

S1、获取关键版本号。

即从该辅MCU中获取其存储的关键版本号，例如看门狗软件版本号，记为SID1。

S2、判断主程序的当前版本号与关键版本号是否相同。

这里当前版本号是指主MCU中存储的主程序的版本号，该主程序可以存储于该主MCU的存储器中，也可以存储于与该主MCU信号连接的附加存储器中。

这里，在获取关键版本号的基础上，将关键版本号与主程序的当前版本号进行比较，通过比较判断两者是否相同。如果两者相同，则初步认定主MCU的程序版本与辅MCU的程序版本相兼容。如果两者不同，则执行下一步骤。

S3、触发故障响应。

即在判定该当前版本号与关键版本号不同的情况下，触发故障响应，并且，如果无法检测到当前版本号的情况下，也触发故障响应。这里触发故障响应是指控制电子控制单元复位主MCU或切断主芯片的供电，以使该电子控制单元强制停止主MCU的程序执行，从而避免重要数据丢失或数据存储异常。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种软件兼容性检测方法，该方法应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测方法具体为获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；如果当前版本号与关键版本号不同或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。

以上方法只在电子控制单元的软件初始化过程中进行一次。当电子控制单元的软件进行关键性需求更新或升级时，首先更新辅MCU的关键版本号，其次更新主MCU中软件的当前版本号。

实施例二

图3为本申请实施例的另一种软件兼容性检测方法的流程图。

如图3所示，本实施例提供的软件兼容性检测方法包括如下步骤：

S1、获取关键版本号。

S2、判断主程序的当前版本号与关键版本号是否相同。

这里，在获取关键版本号的基础上，将关键版本号与主程序的当前版本号进行比较，通过比较判断两者是否相同。如果两者相同，则执行步骤S3。如果两者不同，则执行步骤S5。

S3、基于马尔科夫链算法计算第一密码数据和第二密码数据。

当判定关键版本号与当前版本号相同时，基于马尔科夫链算法对关键版本号和当前版本号分别进行计算，分别得到与关键版本号对应的第一密码数据和与当前版本号对应的第二密码数据。

马尔科夫链算法是基于马尔科夫链的机器学习算法。马尔可夫链是概率论和数理统计中具有马尔可夫性质且存在于离散的指数集和状态空间内的随机过程。其是一组具有马尔可夫性质的离散随机变量的集合。具体地，对概率空间

内以一维可数集为指数集(index set)的随机变量集合X＝{X_n：n＞0}，若随机变量的取值都在可数集内：X＝s_i，s_i∈s，且随机变量的条件概率满足如下关系：

p(X_t+1|X_t，...，X₁)＝p(X_t+1|X_t)

则X被称为马尔可夫链，可数集

被称为状态空间(state space)，马尔可夫链在状态空间内的取值称为状态。这里定义的马尔可夫链是离散时间马尔可夫链(Discrete-Time MC,DTMC)，其具有连续指数集的情形虽然被称为连续时间马尔可夫链(Continuous-Time MC,CTMC)，但在本质上是马尔可夫过程(Markov process)。常见地，马尔可夫链的指数集被称为“步”或“时间步(time-step)”。

上式在定义马尔可夫链的同时定义了马尔可夫性质，该性质也被称为“无记忆性(memorylessness)”，即t+1步的随机变量在给定第t步随机变量后与其余的随机变量条件独立(conditionally independent)：

在此基础上，马尔可夫链具有强马尔可夫性(strong Markov property)，即对任意的停时(stopping time)，马尔可夫链在停时前后的状态相互独立。

这里对关键版本号和当前版本号的具体的计算过程如图4所示：

S301、控制辅MCU计算第一密码数据。

即控制该辅MCU将关键版本号作为输入变量参与到马尔科夫链算法的计算过程中，运行一次逻辑运算，得到唯一的第一密码数据。

S302、控制主MCU计算第二密码数据。

即控制该主MCU将当前版本号作为输入变量参与到马尔科夫链算法的计算过程中，运行一次逻辑运算，得到唯一的第二密码数据。

S303、控制主MCU将第二密码数据输出到辅MCU。

即控制该主MCU在完成第二密码数据的计算后，将该第二密码数据输出到与其连接的辅MCU。

S4、判断第一密码数据与第二密码数据是否相同。

即在得到该第一密码数据和第二密码数据后，将两者进行比较，如果相同则可以判定主MCU的程序版本与辅MCU的程序版本相兼容，反之则判定两者不兼容，此时执行步骤S5。

鉴于第一密码数据是由辅MCU计算得到，且第二密码数据是由主MCU计算并传输到辅MCU中，因此这里的判断是控制该辅MCU对第一密码数据和第二密码数据是否相同进行判断。

S5、触发故障响应。

即在判定该当前版本号与关键版本号不同、或第一密码数据与第二密码数据不同的情况下，触发故障响应，并且，如果无法检测到当前版本号的情况下，也触发故障响应。这里触发故障响应是指控制电子控制单元复位主MCU或切断主芯片的供电，以使该电子控制单元强制停止主MCU的程序执行，从而避免重要数据丢失或数据存储异常。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种软件兼容性检测方法，该方法应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测方法具体为获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；在当前版本号与关键版本号相同的基础上，进一步判断第一密码数据与第二密码数据是否相同。如果第一密码数据与第二密码数据相同，则判定程序版本兼容反之或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。通过第一密码数据与第二密码数据的判断，可以保证计算结果的随机性和唯一性。

本方案选用辅MCU作为校验软件版本的基准，物理空间独立，烧录路径独立，主MCU访问SID受到限制，保证了SID的存储可靠性。

当前版本号作为计算因子参与马尔可夫链随机算法的运算过程，既保证了计算结果的随机性和唯一性，也使得外部关键软件版本号成为整个校验过程的决定性因素。

通过辅MCU检查主MCU程序软件版本，可在测试实验前端阶段提前发现软件版本匹配问题，一定程度上阻止错误或非法的程序刷写访问造成电子控制单元自锁或加密失效等问题。

辅MCU通常具备逻辑上电自检功能和内存检查功能，本方案建立在安全机制基础上，保证了兼容性检查运算结果的高可信度。

实施例三

图5为本申请实施例的一种软件兼容性检测装置的框图。

如图5所示，本实施例提供的软件兼容性检测装置应用于汽车的电子控制单元，

本实施例提供的软件兼容性检测装置包括数据获取模块10、第一判断模块20和故障响应模块30。

数据获取模块用于获取关键版本号。

第一判断模块用于判断主程序的当前版本号与关键版本号是否相同。

故障响应模块用于触发故障响应。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种软件兼容性检测装置，该装置应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测装置具体用于获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；如果当前版本号与关键版本号不同或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。

该软件兼容性检测装置只在电子控制单元的软件初始化过程中进行一次。当电子控制单元的软件进行关键性需求更新或升级时，首先更新辅MCU的关键版本号，其次更新主MCU中软件的当前版本号。

实施例四

图6为本申请实施例的另一种软件兼容性检测装置的框图。

如图6所示，本实施例提供的软件兼容性检测装置在上一实施例的基础上增设了数据计算模块40和第二判断模块50。

数据计算模块用于基于马尔科夫链算法计算第一密码数据和第二密码数据。

当第一判断模块判定关键版本号与当前版本号相同时，基于马尔科夫链算法对关键版本号和当前版本号分别进行计算，分别得到与关键版本号对应的第一密码数据和与当前版本号对应的第二密码数据。

马尔科夫链算法是基于马尔科夫链的机器学习算法。马尔可夫链是一组具有马尔可夫性质的离散随机变量的集合。具体地，对概率空间

p(X_t+1|X_t，...，X₁)＝p(X_t+1|X_t)

则X被称为马尔可夫链，可数集

该数据计算模块具体包括第一控制单元41、第二控制单元42和第三控制单元43，如图7所示。

第一控制单元用于控制辅MCU计算第一密码数据。

第二控制单元用于控制主MCU计算第二密码数据。

第三控制单元用于控制主MCU将第二密码数据输出到辅MCU。

第二判断模块用于判断第一密码数据与第二密码数据是否相同。

即在判定该当前版本号与关键版本号不同、或第一密码数据与第二密码数据不同的情况下，故障响应模块触发故障响应，并且，如果无法检测到当前版本号的情况下，也触发故障响应。这里触发故障响应是指控制电子控制单元复位主MCU或切断主芯片的供电，以使该电子控制单元强制停止主MCU的程序执行，从而避免重要数据丢失或数据存储异常。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种软件兼容性检测装置，该装置应用于汽车的电子控制单元，电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测方法具体为获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；在当前版本号与关键版本号相同的基础上，进一步判断第一密码数据与第二密码数据是否相同。如果第一密码数据与第二密码数据相同，则判定程序版本兼容反之或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。通过第一密码数据与第二密码数据的判断，可以保证计算结果的随机性和唯一性。

实施例三

图8为本申请实施例的另一种电子控制单元的框图。

如图8所示，本实施例提供的电子控制单元100设置有主MCU101和辅MCU102，两者通过数据线103连接，且设置有如上一实施例提供的软件兼容性检测装置200。

辅MCU中存储有关键版本号。该软件兼容性检测装置具体用于获取关键版本号；判断主MCU中当前程序的当前版本号与关键版本号是否相同；在当前版本号与关键版本号相同的基础上，进一步判断第一密码数据与第二密码数据是否相同。如果第一密码数据与第二密码数据相同，则判定程序版本兼容反之或者没有检测到当前版本号，则触发故障响应。这里的故障响应包括复位主MCU，强制主程序的执行，从而可以避免重要数据丢失或数据存储异常。通过第一密码数据与第二密码数据的判断，可以保证计算结果的随机性和唯一性。

实施例四

本实施例提供了一种汽车，该汽车设置有上一实施例提供的电子控制单元。该电子控制单元置有主MCU和辅MCU，两者通过数据线连接，且设置有如本申请实施例提供的软件兼容性检测装置。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种软件兼容性检测方法，应用于汽车的电子控制单元，所述电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，所述辅MCU中存储有关键版本号，其特征在于，所述软件兼容性检测方法包括步骤：

获取所述关键版本号；

2.如权利要求1所述的软件兼容性检测方法，其特征在于，还包括步骤：

3.如权利要求2所述的软件兼容性检测方法，其特征在于，所述用马尔科夫链算法分别对所述关键版本号、所述当前版本号进行计算，包括：

控制所述主MCU将所述第二密码数据输出到所述辅MCU。

4.如权利要求3所述的软件兼容性检测方法，其特征在于，所述判断所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同，包括：

5.一种软件兼容性检测装置，应用于汽车的电子控制单元，所述电子控制单元设置有主MCU和辅MCU，所述辅MCU中存储有关键版本号，其特征在于，所述软件兼容性检测装置包括：

数据获取模块，被配置为获取所述关键版本号；

6.如权利要求5所述的软件兼容性检测装置，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的软件兼容性检测装置，其特征在于，所述数据计算模块包括：

8.如权利要求7所述的软件兼容性检测装置，其特征在于，所述第二判断模块被配置为控制所述辅MCU对所述第一密码数据与所述第二密码数据是否相同进行判断。

9.一种电子控制单元，应用于汽车，其特征在于，至少包括一个主MCU和一个辅MCU，还设置有如权利要求5～8任一项所述的软件兼容性检测装置。

10.一种汽车，其特征在于，设置有如权利要求9所述的电子控制单元。