CN111930560B - 一种ecu自学习数据备份方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种ECU自学习数据备份方法及系统。每个ECU的所述存储区域均包括自学习存储区域和共享存储区域，自学习存储区域用于存储本ECU完整的自学习数据，共享存储区域用于存储其余ECU自学习数据中的部分数据，待备份ECU更新自身自学习存储区域内的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1；待备份ECU向Master请求备份自学习数据，Master对待备份ECU自学习数据进行拆分和打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；各个备份ECU接收到数据包后，更新自身共享存储区域中相应的片段。极大的节约了ECU的存储空间，同时有效避免ECU在升级后历史自学习数据丢失，或者ECU损坏更换新零件后造成的自学数据丢失。

Description

一种ECU自学习数据备份方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种ECU自学习数据备份方法及系统。
背景技术
随着现代汽车电子技术不断地发展和进步，汽车变得更加聪明和智能。这就要求越来越多的ECU能够根据用户使用习惯或使用环境具备自学习的能力，从而个性化优化整车性能，给用户更好的驾驶体验，让用户对品牌有更深的粘度。但为了提高ECU的开发质量和缩短开发周期，ECU软件的迭代不可避免，就需要对ECU进行升级再刷写，这样就会造成ECU自学习数据丢失，影响用户驾驶体验。
ECU自学习数据备份技术方法普遍采用的是把ECU存储区域分成两个区域，一个用来存放应用软件和自学习数据，另一个保持空闲状态，当ECU需要刷写更新时，先将自学习数据备份到空闲存储区域，然后进行刷写，刷写完成后再将备份数据移植到原来的存储区域，实现自学习数据的备份。
申请号为201910291741.2的中国专利公开了一种控制器更新后的驾驶数据记录系统及方法，其描述的系统和方法仅适用于驾驶数据的备份，具体是ECU接收到更新指令将数据备份到ECU空闲的存储区域，软件更新完成后再将数据移植到原来的存储区域，实现驾驶数据的备份，其ECU不得不专门空出一块相当的存储区域用于ECU刷写前的驾驶数据备份，造成ECU存储空间资源的浪费。
申请号为201810989824.4的中国专利公开了一种带隔离灾备管控机制的车辆智慧安全网关及管控方法，其描述的方法仅适用于网关，网关根据管控模块的规则检测内容并按规则进行处理，通过规则检测的数据包查询交换模块的交换表，根据指示的接口转发并按规则进行日志记录，备份和恢复操作，该方法在一定程度上可以进行根据网关交换表进行数据备份，但并不涉及ECU自学习数据的备份和处理，而且如果对网关进行刷写或者网关损坏需要更换，则所有的备份数据将会丢失。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种ECU自学习数据备份方法及系统，能够避免ECU在升级后历史自学习数据丢失，或者ECU损坏更换新零件后造成的自学数据丢失，同时每个ECU的存储空间小，避免ECU的存储空间资源的浪费。
本发明一种ECU自学习数据备份方法，其技术方案为：
应用于各个ECU的存储区域，每个ECU的所述存储区域均包括自学习存储区域和共享存储区域，所述自学习存储区域用于存储本ECU完整的自学习数据，所述共享存储区域用于存储其余ECU自学习数据中的部分数据，所述方法包括：
待备份ECU更新自身自学习存储区域内的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1；
待备份ECU向Master请求备份自学习数据，Master对待备份ECU自学习数据进行拆分和打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
各个备份ECU接收到数据包后，更新自身共享存储区域中相应的片段。
较为优选的，所述Master接收到待备份ECU发送的自学习数据备份请求后，对车辆状态参数进行监测，若车辆状态参数满足备份条件，则激活备份动作；若车辆状态参数不满足备份条件，则车辆每经过一个驾驶循环对车辆状态参数进行一次判断，直至车辆状态参数满足备份条件后再激活备份动作；
所述备份动作包括对待备份ECU自学习数据进行拆分、打包和将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域。
较为优选的，所述Master根据预先标定和写入的调度分配表对待备份ECU自学习数据进行拆分、打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
所述调度分配表用于记录各个备份ECU与待备份ECU自学习数据内各数据块的对应存储关系。
较为优选的，所述备份ECU完成各自的共享存储区域片段更新后，向Master反馈完成自学习数据备份信息，所述Master在接收到所有备份ECU发送的完成自学习数据备份信息后，将待备份ECU的自学习数据状态参数Mx_flag加1；若存在一个或若干个备份ECU的共享存储区域片段更新失败，则向Master反馈本ECU备份待备份ECU自学习数据失败信息，Master根据各ECU反馈的信息重新向未完成备份的ECU发送分包数据。
较为优选的，若Master重复发送分包数据的次数达到设定的次数上限时，仍存在未成功完成备份的ECU，则Master记录错误，并退出待备份ECU的自学习数据备份流程。
较为优选的，还包括ECU软件刷写方法，其包括：
Tester向待备份ECU发送刷写软件请求信号；
待备份ECU向Master查询自学习数据状态，若满足刷写条件，则响应Tester的请求并进行刷写，若不满足刷写条件，则对待备份ECU的当前自学习数据进行备份，直至满足刷写条件后再响应Tester的请求并进行刷写。
较为优选的，所述待备份ECU软件刷写完成后，进一步包括：
待备份ECU向Master请求下载备份的自学习数据；
Master请求各个备份ECU发送各自备份的自学习数据块；
Master将接收到的所有自学习数据块发送至待备份ECU的自学习存储区域；
待备份ECU复位，结束刷写流程。
较为优选的，当Mx_flag＝x_flag或x_flag＝＝0xFFFF时，判断为满足刷写条件。
本发明一种ECU自学习数据备份系统，其技术方案为：包括ECU和Master，每个ECU的所述存储区域均包括自学习存储区域和共享存储区域，所述自学习存储区域用于存储本ECU完整的自学习数据，所述共享存储区域用于存储其余ECU自学习数据中的部分数据，所述ECU包括待备份ECU和备份ECU；
所述待备份ECU用于更新自身自学习存储区域内的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1，以及向Master请求备份自学习数据，
所述Master用于对待备份ECU自学习数据进行打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
所述备份ECU用于在接收到数据包后，更新自身共享存储区域中相应的片段。
较为优选的，还包括Tester，所述Tester用于向待备份ECU发送刷写软件请求信号，所述待备份ECU接收到Tester发送的刷写软件请求信号后，向Master查询自学习数据状态，若满足刷写条件，则响应Tester的请求并进行刷写，若不满足刷写条件，则对待备份ECU的当前自学习数据进行备份，直至满足刷写条件后再响应Tester的请求并进行刷写。
本发明的有益效果为：将每个ECU的存储区域划分为自学习存储区域和共享存储区域，待备份ECU的自学习数据可以被分成多个数据块，分别在各个备份ECU的共享存储区域进行存储备份，从而实现了ECU共享存储区域的共享功能。每个ECU的共享存储区域只需要存储待备份ECU自学习数据中的某一个数据块，而不是完整的待备份ECU自学习数据，因此，每个ECU只需要划分极小的共享存储区域，既能实现ECU自学习数据的备份。本方案极大的节约了ECU的存储空间，同时有效避免ECU在升级后历史自学习数据丢失，或者ECU损坏更换新零件后造成的自学数据丢失。该方法通用性强、可行性好、便于实施，提高了用户驾驶体验。
附图说明
图1为本发明ECU自学习数据备份系统连接示意图；
图2为本发明ECU软件分层示意图；
图3为本发明ECU自学习数据备份过程示意图；
图4为本发明ECU自学习数据下载过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种ECU自学习数据备份系统，包括控制器ECU、主节点控制器Master、外部诊断设备Tester和车载总线Bus。
Master和ECU通过车载总线连接，Tester通过OBD接口连接车载总线与ECU进行数据交互。Tester，用于向ECU发送基于诊断服务的请求指令来刷写或更新其软件的工具,通过OBD接口与Bus连接。Bus，用于承载车辆上主要节点ECU包括Master和所有ECU的数据通信，提供ECU的物理介质连接，可以是CAN总线或者Ethernet总线等，其物理介质可以是非屏蔽双绞线、双绞线或者光纤等。Master，为一种特殊ECU，不具备自学习功能，用于分配和调度ECU数据备份整个过程的执行，通过Bus和ECU及OBD接口物理连接。ECU分为待备份ECU和备份ECU，为便于解释说明，后文将ECUx作为待备份ECU的示例，将如ECUa、ECUb和ECUc等分布式备份实体作为备份ECU的示例。车辆总线拓扑ECUx、ECUa和ECUb在同一车载总线BUS1上，ECUc和ECUx在不同的车载总线上，通过Master可以进行数据交互。
如图2所示，根据AUTOSAR软件架构对ECU软件进行分层设计，上层是建立在下层的基础上，但其刷写不影响下层。从下往上依次为：
底层驱动软件BSW，令ECU可以通过总线(如CAN，Ethernet总线等)对其进行软件升级和刷写。
应用软件ASW，完成ECU主体功能和逻辑，也是软件更新和刷写的主要对象。
标定软件Calibration，在软件构建之后在开发过程中应用的数据。
最上层进一步划分为两个存储区域，一是ECU自学习存储区域，一是共享存储区域。
自学习存储区域SelfDataReg，此处指和用户强相关的自学习数据，如驾驶员驾驶行为习惯数据，车辆部件磨损参数修正数据等。共享存储区域ConDataReg，用于存储车辆里其它具有自学习功能ECU的自学习数据块。该存储区域和Master调度分配表保持一致，每个片段region对应存储相应的ECU自学习数据块。如，ECUa共享存储区域被分配存储ECUx自学习数据块Seg1(记作Seg1ECUx)、Seg1ECUb、Seg2ECUc和Seg2ECUy等。
车辆使用过程中，ECU产生的自学数据存储在ECU自学习存储区域。共享存储区域通过Mater调度和分配用于存储其它ECU在车辆使用过程中产生的自学习数据。每个驾驶循环后，ECU通过学习和计算来确定自学习数据更新，当需要更新自学习数据时，ECU首先更新自学习存储区域，然后请求Master，Master响应请求并对其更新数据进行调度和分配刷新或存储到其它ECU的共享存储区域。
当ECU需要进行软件升级或刷新时，首先Tester对待刷写ECU进行软件刷写，然后ECU请求Master恢复自学习数据，最后Master提取其它ECU共享存储区域中待刷写ECU的自学习数据，并对其进行打包写入到待刷写ECU的自学习存储区域，完成整个刷写任务。
Master对ECU自学习数据的调度和分配依据Master内部根据车型划分设计定义的调度表完成。具体为Master接到ECU自学习备份请求后，广播发送调查ECU共享存储指令到总线上，各ECU对其进行响应自身的可用共享存储空间大小，Master根据调度表和各ECU可用共享存储空间大小对待备份自学习数据进行打包，Master对每个数据包按照调度表定义进行贴标签操作，然后相同标签的数据包分配发送到相同ECU，完成自学习数据的调度和分配。数据包标签能够体现目标ECU地址，自学习数据分包序列数。
实施例一
如图3所示，本实施例中，ECUx经过统计和计算更新自身SelfDataReg区域的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1,随后向Master请求备份自学习数据，Master响应可以进行备份，如果车辆状态不满足可以在车辆满足条件后再进行备份，在此过程中每经过一个驾驶循环，Master对车辆状态参数进行监测(如车速、转速、电压和环境温度)若满足条件立即激活备份动作；然后，ECUx发送自学习数据给Master，Master通过校验和调度表对自学习数据进行打包，随后分别发送给目标ECU，目标ECU接收到数据包，更新自身共享存储区域中相应的片段，如ECUa接收到Seg1ECUx数据更新其共享存储区域Seg1ECUx片段，ECUb和ECUc进行相同步骤，完成分布备份的目的；最后，各个ECU如果成功刷新了各自的共享存储区域片段，各自肯定响应Master完成ECUx自学习数据备份，Master随后反馈完成自学习数据备份消息给ECUx，同时将Master中关于ECUx的自学习数据状态参数Mx_flag加1。若有一个ECU或者几个ECU未成功完成刷新，则否定响应Master本ECU备份ECUx自学习数据刷新失败信息其包含数据包标签和失败类型，Master根据反馈的响应信息重新向未完成刷新的ECU发送相同的ECUx自学习数据，此过程可以设定一个最大重复发送次数N。如果N次还有刷新不成功的ECU，Master记录错误并退出ECUx自学习数据备份。
进一步，一个驾驶循环即从车辆上电，车速不为零，水温达到阈值，到下电熄火的过程。
进一步，车辆在生产和运输过程中所有的ECU自学习功能置为禁用。当车辆卖给用户后，由销售人员通过设计好的操作流程(如同时按下组合开关)激活ECU自学习功能，同时ECU自动将x_flag进行置位，如0x0000。
进一步，当ECU自学习数据有更新后，x_flag进行加1操作。该参数的长度按照车辆设计寿命和ECU自学习数据更新的频率进行设定。要求ECU出厂时x_flag所有位置1,如0xFFFF。
进一步，其中ECUy在本实施例中作为没有参与数据备份的实体。
实施例二
图4为本发明ECU自学习数据下载过程示意图。
本发明实施例中，对ECUx进行软件更新刷写，首先Tester请求ECUx刷写软件，ECUx紧接着向Master查询自学习数据状态，若满足Mx_flag＝x_flag(说明ECUx当前自学习数据已经得到了备份)或者x_flag＝＝0xFFFF(说明此ECUx为新换的零件)ECUx响应Tester可以进行刷写操作，否则按照图2步骤对ECUx当前自学习数据先进行备份；然后Tester对ECUx进行应用软件和标定的刷写；再一步，ECUx请求Master下载备份的自学习数据，Master通过调度分配表请求各个ECU发送ECUx自学习数据块给Master；最后，Master再将这些数据块进行重组下载到ECUx自学习存储区域，ECUx复位，完成整个刷写过程。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种ECU自学习数据备份方法，其特征在于：应用于各个ECU的存储区域，每个ECU的所述存储区域均包括自学习存储区域和共享存储区域，所述自学习存储区域用于存储本ECU完整的自学习数据，所述共享存储区域用于存储其余ECU自学习数据中的部分数据，所述方法包括：
待备份ECU更新自身自学习存储区域内的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1；
待备份ECU向Master请求备份自学习数据，Master对待备份ECU自学习数据进行拆分和打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
各个备份ECU接收到数据包后，更新自身共享存储区域中相应的片段；
若有一个ECU或者几个ECU未成功完成刷新，则否定响应Master本ECU备份ECUx自学习数据刷新失败信息其包含数据包标签和失败类型，Master根据反馈的响应信息重新向未完成刷新的ECU发送相同的ECUx自学习数据；
所述Master接收到待备份ECU发送的自学习数据备份请求后，对车辆状态参数进行监测，若车辆状态参数满足备份条件，则激活备份动作；若车辆状态参数不满足备份条件，则车辆每经过一个驾驶循环对车辆状态参数进行一次判断，直至车辆状态参数满足备份条件后再激活备份动作；
所述备份动作包括对待备份ECU自学习数据进行拆分、打包和将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
所述Master根据预先标定和写入的调度分配表对待备份ECU自学习数据进行拆分、打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
所述调度分配表用于记录各个备份ECU与待备份ECU自学习数据内各数据块的对应存储关系；
所述备份ECU完成各自的共享存储区域片段更新后，向Master反馈完成自学习数据备份信息，所述Master在接收到所有备份ECU发送的完成自学习数据备份信息后，将待备份ECU的自学习数据状态参数Mx_flag加1；若存在一个或若干个备份ECU的共享存储区域片段更新失败，则向Master反馈本ECU备份待备份ECU自学习数据失败信息，Master根据各ECU反馈的信息重新向未完成备份的ECU发送分包数据；
若Master重复发送分包数据的次数达到设定的次数上限时，仍存在未成功完成备份的ECU，则Master记录错误，并退出待备份ECU的自学习数据备份流程；
还包括ECU软件刷写方法，其包括：
Tester向待备份ECU发送刷写软件请求信号；
待备份ECU向Master查询自学习数据状态，若满足刷写条件，则响应Tester的请求并进行刷写，若不满足刷写条件，则对待备份ECU的当前自学习数据进行备份，直至满足刷写条件后再响应Tester的请求并进行刷写；
所述待备份ECU软件刷写完成后，进一步包括：
待备份ECU向Master请求下载备份的自学习数据；
Master请求各个备份ECU发送各自备份的自学习数据块；
Master将接收到的所有自学习数据块发送至待备份ECU的自学习存储区域；
待备份ECU复位，结束刷写流程；
Master对ECU自学习数据的调度和分配依据Master内部根据车型划分设计定义的调度表完成，具体为Master接到ECU自学习备份请求后，广播发送调查ECU共享存储指令到总线上，各ECU对其进行响应自身的可用共享存储空间大小，Master根据调度表和各ECU可用共享存储空间大小对待备份自学习数据进行打包，Master对每个数据包按照调度表定义进行贴标签操作，然后相同标签的数据包分配发送到相同ECU，完成自学习数据的调度和分配，数据包标签能够体现目标ECU地址，自学习数据分包序列数。
2.根据权利要求1所述的ECU自学习数据备份方法，其特征在于：当Mx_flag＝x_flag或x_flag＝＝0xFFFF时，判断为满足刷写条件。
3.一种如权利要求1所述的ECU自学习数据备份方法的ECU自学习数据备份系统，其特征在于：包括ECU和Master，每个ECU的所述存储区域均包括自学习存储区域和共享存储区域，所述自学习存储区域用于存储本ECU完整的自学习数据，所述共享存储区域用于存储其余ECU自学习数据中的部分数据，所述ECU包括待备份ECU和备份ECU；
所述待备份ECU用于更新自身自学习存储区域内的自学习数据，并将自学习数据状态参数x_flag+1，以及向Master请求备份自学习数据，
所述Master用于对待备份ECU自学习数据进行打包，并将分包数据分别发送至各个备份ECU的共享存储区域；
所述备份ECU用于在接收到数据包后，更新自身共享存储区域中相应的片段。
4.如权利要求3所述的ECU自学习数据备份系统，其特征在于：还包括Tester，所述Tester用于向待备份ECU发送刷写软件请求信号，所述待备份ECU接收到Tester发送的刷写软件请求信号后，向Master查询自学习数据状态，若满足刷写条件，则响应Tester的请求并进行刷写，若不满足刷写条件，则对待备份ECU的当前自学习数据进行备份，直至满足刷写条件后再响应Tester的请求并进行刷写。
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