CN112698854A - 一种车辆多控制器刷写设备 - Google Patents
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Abstract
本发明采用的技术方案是：一种车辆多控制器刷写设备，包括第一控制器和第二控制器；其中第一控制器用于与云端服务器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信，第一控制器从云端服务器下载车辆控制器的待更新的程序，第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，并完成对各车辆控制器优先级编号及地址分配和诊断；第二控制器用于与第一控制器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信；第二控制器接收第一控制器下载的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号和地址以及诊断结果对各车辆控制器进行刷写。本发明大大缩短控制器刷写时间，减少整车开发成本。
Description
技术领域
本发明属于车辆控制器技术领域，具体涉及一种车辆多控制器刷写设备。
背景技术
控制器刷写是指在硬件不变的情况下，进行软件数据及功能更新，完成整车特定功能更新，特别是软件的迭代升级。目前主流的控制器刷写利用刷写工具(诊断仪等)连接车辆OBD口，通过UDS协议或者某特定协议对车辆某一个控制器进行诊断及软件程序更新，即单点刷写方式。单点刷写方式一次只能对一个控制器进行刷写，而且由于整车负载要求及数据传输问题，对于大数据包的程序往往耗时较长且不能确保一次刷写成功。随着5G及网联服务的技术发展，也有提出控制器远程升级如OTA等技术，但是过度依赖云服务器及网络传输速度，且需要刷写的控制器都需要支持OTA接口，大大增加了软件刷写成本及时间。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种车辆多控制器刷写设备，大大缩短控制器刷写时间，减少整车开发成本。
本发明采用的技术方案是：一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于：包括第一控制器和第二控制器；其中第一控制器用于与云端服务器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信，第一控制器从云端服务器下载车辆控制器的待更新的程序，第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，并完成对各车辆控制器优先级编号及地址分配和诊断；第二控制器用于与第一控制器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信；第二控制器接收第一控制器下载的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号和地址以及诊断结果对各车辆控制器进行刷写。
上述技术方案中，车辆多控制器刷写设备用于执行一种车辆多控制器刷写方法，包括以下步骤：
A.第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，比对云端服务器的软件包信息或者人工输入的数据确定待更新的车辆控制器程序，并分配第二控制器的刷写地址和储存空间；
B.第一控制器对各车辆控制器进行优先级编号；
C.第二控制器接收第一控制器下载或人工输入的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号对各车辆控制器进行刷写
上述技术方案中，步骤A包括以下步骤：当车辆多控制器刷写设备与云端服务器通讯时，第一控制器读取各车辆控制器软硬件版本信息后，根据当前车辆控制器软件版本信息与云端服务器中软件版本信息对比，确定需要更新的车辆控制器，并分配第二控制器对应的刷写地址以及存储空间。
上述技术方案中，步骤B还包括以下步骤：当车辆多控制器刷写设备与云端服务器通讯时，第一控制器根据车辆控制器软件版本差距信息以及车辆控制器的软件包数据大小，确定各车辆控制器的刷写优先级，涉及行车安全及控制且软件包小的控制器优先刷写。其中，优先级的确定方式为：首先判定各车辆控制器的地址，优先动力、底盘的相关控制器；然后再判定待升级的车辆控制器的软件包大小，优先刷写软件包小的车辆控制器。
上述技术方案中，当车辆多控制器刷写设备与云端服务器不通讯时，操作人员人工输入数据以确认需要刷写的车辆控制器，第一控制器向需要刷写的车辆控制器发送刷写指令，根据各车辆控制器反馈的响应消息确定优先级；操作人员手动输入待更新的车辆控制器软件程序包。其中，车辆控制器的反馈速度越快优先级越高。同等情况下同时根据车辆控制器的地址判定优先级，优先动力、底盘的相关控制器。
上述技术方案中，步骤C还包括以下步骤：若程序刷写过程中车辆故障问题导致某个车辆控制器刷写中断，设备执行程序恢复策略，恢复到刷写前的程序状态，其他车辆控制器正常执行刷写。
上述技术方案中，步骤C还包括以下步骤：第二控制器与待更新的车辆控制器建立通讯，并关闭无需刷写的车辆控制器的通讯报文；第二控制器根据车辆控制器的响应信息及是否在同一类域进行优先级划分，对同一域上的车辆控制器进行同步刷写；第二控制器在执行刷写过程中，发送报文管理请求，关闭不相关的网络管理如诊断及其他域通讯报文，只开启同一个域的控制器通讯报文。
上述技术方案中，步骤A还包括以下步骤：第一控制器向确定需要更新的车辆控制器发送刷写请求，各车辆控制器收到刷写设备刷写请求后，反馈当前是否有故障，有故障的控制器则向第一控制器反馈当前故障，无故障控制器则进入预刷写状态。
上述技术方案中，还包括显示设备，显示设备与第一控制器和第二控制器进行通讯；操作人员通过显示设备选择需要刷写的控制器，显示设备将操作人员的输入信息反馈至第一控制器；显示设备还用于显示各车辆控制器刷写前信息，刷写进度信息及刷写完成信息。
上述技术方案中，第二控制器具有地址动态分配功能，当第二控制器检测到某个车辆控制器地址冲突后，动态分配与其他控制器不冲突的地址；第二控制器实时释放已完成刷写车辆控制器的地址给下一批车辆。
本发明的有益效果是：
1)本发明考虑传统单点刷写速度慢问题，发明了一种多控制器同步刷写方法，通过给控制器分配地址，并进行优先级排序控制，增加同步传输接口和方法，实现多控制器同步刷写，缩短整车控制器刷写时间；
2)本发明考虑远程及无线通讯，在不增加整车成本的基础上，不仅支持支持从服务端下载需要更新的数据文件，而且能线下无线刷写，适用范围广；
3)本发明重新考虑用户需求，在刷写前，刷写过程中以及刷写完成后提供一套人性化的人机交互界面，极大满足用户对车辆状态的感知需求。
附图说明
图1为本发明的架构示意图；
图2为本发明的通信示意图；
图3为本发明的流程示意图；
图4为具体实施例1的刷写流程示意图；
图5为具体实施例2的刷写流程示意图；
图6为显示设备的界面示意图。
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，本发明提供了一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于：包括第一控制器和第二控制器；其中第一控制器用于与云端服务器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信，第一控制器从云端服务器下载车辆控制器的待更新的程序，第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，并完成对各车辆控制器优先级编号及地址分配和诊断；第二控制器用于与第一控制器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信；第二控制器接收第一控制器下载的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号和地址以及诊断结果对各车辆控制器进行刷写。
具体的刷写过程包括以下步骤:1:多控制器刷写设备获取目标文件，根据优先级编号从所述目标文件中依次读取目标文件内容；2。在每次读取后，所述刷写设备通过CAN总线将当前读取的目标文件内容分发给所述多个控制器；3:多个控制器分别对所述目标文件内容进行写入操作，并在写入完成后通过所述CAN总线向所述刷写设备进行反馈；4:所述刷写设备根据反馈信息判断所述多个控制器是否均写入成功；5:当所述多个控制器均写入成功后，所述刷写设备判断目标文件是否读取完成，如果未完成，则重复执行步骤1至4直至所述目标文件读取并写入完成。
第一控制器为主控制器，可以实现对各车辆控制器进行地址分配，并分配存储空间，避免多个控制器使用相同地址而导致上位机无法区分各控制器导致刷写失败的情况。在进行控制器刷写前确认各控制器确认状态，获取当前控制器的软硬件信息，进行优先级排序，对同一优先级的控制器进行同步控制器刷写，提高刷写速度。第一控制器通过整车OBD口，通过UDS协议获取各控制器信息，并依次给控制器进行编号，优先编号动力can上的控制器，依次是底盘can，然后是信息娱乐CAN。
第二控制器为副控制器，主要实现车辆控制器的软件数据包存储及数据刷写。同时在第一控制器出现故障时，完成优先级高的控制器刷写，保证车辆控制器刷写完成，具体包括以下步骤：
人工手动刷写，多控制器刷写设备通过OBD口与整车建立联系，对车辆控制器进行编号后，通过软件版本号进行对比，获取需要刷写的控制器；优先刷写bootloader程序，将部分flash diver和软件包(.s19格式)同时下载到车辆ECU的RAM区域；如果第一控制器出现故障，则第二控制器通过远程控制器模块与车辆TBOX进行通讯，进而与车辆控制器优先级高的车辆控制器建立联系，优先地将RAM区域的Flash driver刷写导入第二控制器中，并发送命令进入编程会话模式，进行密匙校验，随后进入软件包更新流程。
如图2所示，多控制器刷写设备与车辆、云端服务器通讯。多控制器刷写设备可以通过OBD口与整车CAN相连，通过UDS协议或者某特定协议读取各控制器软硬件信息。同时，多控制器刷写设备也支持通过5G远程通讯，与整车TBOX通讯或者远程服务器相连，实现从服务器/TBOX中下载控制器软件包进行刷写操作。
本发明还包括远程通讯及控制模块，支持4G/5G网络/WIFI/蓝牙远程，通过4G/5G网络与云端服务器进行通讯。云端服务器和刷写设备利用无线收发器通过无线进行通信。软件从源格式(.c)文件转化为二进制格式，以字节序列进行传输。这个过程包括编译源代码文件(c/cpp)，将其链接成一个可执行文件(.exe、elf)，然后可执行文件转化为可移植的二进制文件格式(bin/hex/S19)，每个数据包包含8个字节数据，前4个字节表示客储存器存储地址。本发明，同步支持手机APP刷写，手机APP可用作云端服务器。
如图3所示，多控制器刷写设备的刷写方法包含以下步骤：
多控制器刷写设备通过OBD口与整车CAN相连，在整车上电后进行对整车控制器进行一次读取，主要读取各控制器的软硬件信息并显示给驾驶员。同时通过图1中的远程通讯及无线通讯模块，多控制器刷写设备与上位机、远程服务器(即云端服务器)建立通讯连接，获取各控制器的软件信息。
多控制器刷写设备将需要刷写的车辆控制器信息通过显示设备显示给驾驶员确认。收到驾驶员确认信息后，给需要刷写的车辆控制器分配地址及数据存储空间。各控制器收到刷写设备刷写请求后，反馈当前是否有故障，有故障的控制器则向驾驶员反馈当前故障。无故障控制器则进入预刷写状态。
此外，刷写设备同步进行远程通讯，向云端服务器请求各控制器是否有升级软件包并自动下载于第二控制器，与当前数据匹确认变更点，针对变更点进行刷写。
若云端服务器端中没有软件数据包或者多控制器刷写设备无法与远端服务器建立通讯，则请求驾驶员输入控制器软件程序包进行同步刷写。上述输入的过程可通过笔记本电脑或手持终端导入程序实现。
在刷写过程中，通过整车CAN监控各车辆控制器刷写状态，并将刷写进度信息通过显示设备反馈给驾驶员。如在刷写过程中发现故障，则暂停该控制器的刷写进度直至故障关闭。没有故障的控制器继续完成刷写。所有车辆控制器完成刷写后记录刷写完成时间及当前软硬件版本信息，至此车辆控制器刷写流程完成。
同时第二控制器根据各控制器刷写完成顺序，优先删除完成刷写的车辆控制器的地址分配和存储空间，并释放地址和存储空间用于后续车辆控制器刷写。
如图4所示，结合具体实施例1，对车辆售后模式下多控制器远程升级进一步说明，其中多控制器同步刷写流程如下：
将多控制器刷写设备与整车连接，设备与整车、云端服务器建立服务通讯，获取各车辆控制器的当前软硬件版本信息，通过云端服务器中需要升级的控制器信息，确定需要刷写的车辆控制器。同时，给第二控制器分配地址及存储空间，自动下载需要刷写的软件包进行软件刷写。
在本实例中，图1中的第一控制器建立整车各控制器的通讯，第二控制器具有地址动态分配功能，当检测到控制器地址冲突后，能够动态分配与其他控制器不冲突的地址，同时释放已完成刷写控制器的地址给下一批刷写，最终实现同一批刷写的控制器不会出现地址冲突，保证了多控制器同步刷写的前提和一致性。
第二控制器在进行车辆控制器刷写过程中，发送报文管理请求，关闭不相关的网络管理如诊断及其他域通讯报文，只开启同一个域的车辆控制器通讯报文，保证车辆控制器能实现同步刷写。
若程序刷写过程中车辆故障等其他问题导致刷写中断，设备执行程序恢复策略，恢复到刷写前的程序状态。
具体实施例1实现车辆在静止条件下无人干预下的多控制器自动刷写，提高了整车开发成本，提高了整车售后效率。
注意，上述仅为本发明的远程刷写实例所运用的技术原理和流程，但不限于次，对本领域技术人员来说，可以进行其他方式的变化如TBOX充当刷写设备的方案以及重新调整而不脱离本发明思路的保护范围。
如图5所示，具体实施例2用于整车下线刷写，包括以下步骤：
连接多控制器刷写设备，上位机(此处的上位机可指代笔记本电脑或者手持诊断设备)及整车，同时确保整车在静止上电模式。
第一控制器读取整车各控制器当前信息，含软硬件版本信息及所在域，并通过显示设备提供控制器列表给用户。
用户选择需要升级的控制器，并通过上位机输入待更新的软件包；第一控制器自动给需要升级的车辆控制器进行地址及存储空间分配，并通过整车CAN向需要刷写的控制器发送域刷写指令。
第二控制器接收到各车辆控制器预刷写响应信息后，与对应的车辆控制器建立通讯，并关闭非必要的通讯报文。
第一控制器根据控制器的响应信息及是否在同一类域进行优先级划分，第二控制器对同一域上的控制器进行刷写同步刷写，直至所有控制器完成刷写。
若程序刷写过程中车辆故障等其他问题导致刷写中断，设备执行程序恢复策略，恢复到刷写前的程序状态并将此信息提交给用户。
具体的，本实例中可提供刷写前，刷写中，刷写后信息提供给用户，提高用户对整车状态的感知。
由上述方法步骤可知，本发明提供的车辆多控制器刷写方法，优先确认需要刷写的控制器。可见，上述方法能够充分利用设备资源及整车CAN负载，优先为需要刷写的控制器提供地址和储存空间，在出现故障等导致刷写失败时能够及时恢复到刷写前状态，并释放地址和空间用于下次刷写，避免了正在进行刷写的控制器因另一控制器进入刷写造成自身状态改变、甚至刷写失败的现象，实现了对所有控制器的同时刷写。由于考虑刷写优先级，对整车CAN进行有序分配，能提升刷写速度和效率，很好的规避了传统单点刷写的问题。
具体实施例2中，所述刷写阶段包括：地址和空间分配、优先级确认、整车CAN控制管理及程序刷写。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于：包括第一控制器和第二控制器；其中第一控制器用于与云端服务器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信，第一控制器从云端服务器下载车辆控制器的待更新的程序，第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，并完成对各车辆控制器优先级编号及地址分配和诊断；第二控制器用于与第一控制器与同一车辆内的若干个车辆控制器通信；第二控制器接收第一控制器下载的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号和地址以及诊断结果对各车辆控制器进行刷写。
2.根据权利要求1所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于：它用于执行一种车辆多控制器刷写方法，包括以下步骤：
A.第一控制器通过车辆控制器获取车辆VIN码以及车辆各控制器信息，比对云端服务器的软件包信息或者人工输入的数据确定待更新的车辆控制器程序，并分配第二控制器的刷写地址和储存空间；
B.第一控制器对各车辆控制器进行优先级编号；
C.第二控制器接收第一控制器下载或人工输入的待更新的程序并进行存储，并根据各车辆控制器优先级编号对各车辆控制器进行刷写。
3.根据权利要求2所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于步骤A包括以下步骤：当车辆多控制器刷写设备与云端服务器通讯时，第一控制器读取各车辆控制器软硬件版本信息后，根据当前车辆控制器软件版本信息与云端服务器中软件版本信息对比，确定需要更新的车辆控制器，并分配第二控制器对应的刷写地址以及存储空间。
4.根据权利要求3所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于步骤B还包括以下步骤：第一控制器根据车辆控制器软件版本差距信息以及车辆控制器的软件包数据大小，确定各车辆控制器的刷写优先级，涉及行车安全及控制且软件包小的控制器优先刷写。
5.根据权利要求2所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于当车辆多控制器刷写设备与云端服务器不通讯时，操作人员人工输入数据以确认需要刷写的车辆控制器，第一控制器向需要刷写的车辆控制器发送刷写指令，根据各车辆控制器反馈的响应消息确定优先级；操作人员手动输入待更新的车辆控制器软件程序包。
6.根据权利要求2所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于步骤C还包括以下步骤：若程序刷写过程中车辆故障问题导致某个车辆控制器刷写中断，设备执行程序恢复策略，恢复到刷写前的程序状态，其他车辆控制器正常执行刷写。
7.根据权利要求1所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在步骤C还包括以下步骤：第二控制器与待更新的车辆控制器建立通讯，并关闭无需刷写的车辆控制器的通讯报文；第二控制器根据车辆控制器的响应信息及是否在同一类域进行优先级划分，对同一域上的车辆控制器进行同步刷写；第二控制器在执行刷写过程中，发送报文管理请求，关闭不相关的网络管理如诊断及其他域通讯报文，只开启同一个域的控制器通讯报文。
8.根据权利要求3所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于步骤A还包括以下步骤：第一控制器向确定需要更新的车辆控制器发送刷写请求，各车辆控制器收到刷写设备刷写请求后，反馈当前是否有故障，有故障的控制器则向第一控制器反馈当前故障，无故障控制器则进入预刷写状态。
9.根据权利要求1所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于还包括显示设备，显示设备与第一控制器和第二控制器进行通讯；操作人员通过显示设备选择需要刷写的控制器，显示设备将操作人员的输入信息反馈至第一控制器；显示设备还用于显示各车辆控制器刷写前信息，刷写进度信息及刷写完成信息。
10.根据权利要求1所述的一种车辆多控制器刷写设备，其特征在于第二控制器具有地址动态分配功能，当第二控制器检测到某个车辆控制器地址冲突后，动态分配与其他控制器不冲突的地址；第二控制器实时释放已完成刷写车辆控制器的地址给下一批车辆。
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