CN113590164A - 一种整车控制器软件的升级方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种整车控制器软件的升级方法及系统，该系统包括：OTA客户端：收集主芯片及其它控制器的版本信息，OTA客户端与服务端通信，OTA客户端从云端获取升级任务信息、下载升级包及回滚包，OTA客户端发送升级状态至云端，同时OTA客户端负责人机交互功能；OTA主控节点：OTA主控节点负责检查整车安装条件、保持安装状态、执行安装策略；OTA子控节点：OTA子控节点包括两个种类，其中一个种类的OTA子控节点负责控制安装有操作系统的主芯片的升级，另一个种类的OTA子控节点负责控制没有安装操作系统的其它控制器的升级。本发明通过将升级对象分类、升级过程分段、升级角色分离，实现控制器的统一管理、升级过程的集中控制、OTA功能组件的平台化。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及整车控制器软件的升级技术。
背景技术
OTA是汽车软件升级的通道，其功能是将云端最新版本的升级包刷写于汽车中，OTA远程升级技术已逐渐成为智能网联汽车的标配，通过持续迭代不断更新软件，从而带动汽车行业全新的运营和商业模式，汽车整车OTA受限于电子电气架构，控制器的数量多达几十甚至上百个，控制器是由不同的供应商提供，运行着各种不同的操作系统和应用软件，例如有多个主芯片，且每个主芯片运行的操作系统是不同的，多个控制器，控制器上面的应用也是不同的，主芯片安装有操作系统，拥有自升级能力，而没有安装操作系统的控制器，是没有自升级能力的，要实现升级，需要刷写上位机的配合。整车OTA在一次升级过程中要将所有相关控制器的软件更新，现有的整车OTA技术管理多个控制器困难，升级过程不可控制而导致升级时间长及升级存在异常的问题。
公开号为CN107402847B的中国专利文献公开了名称为“一种整车控制器软件的远程升级方法及系统”，该技术描述的是整车控制器内部的升级处理，从而避免远程升级失败导致整车控制器无法运行的情况发生，并没有涉及到统一升级管理多个控制器、集中控制升级过程。
公开号为CN111935325A的中国专利文献公开了名称为“一种OTA升级方法及装置”，该技术描述的是汽车OTA升级的过程中实现数据在车内网内的安全传输，并没有涉及到统一升级管理多个控制器，集中控制升级过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种整车控制器软件的升级方法及系统，解决的技术问题：现有的OTA升级技术没有将升级对象分类、升级过程分段及升级角色分离，不能实现控制器的统一升级管理、集中控制升级过程、OTA技术的平台化，导致升级时间长及升级存在异常，升级效率低。
为解决上述问题，本发明采用下述技术方案：一种整车控制器软件的升级方法，应用于OTA客户端，包括以下步骤：
步骤A1：所述OTA客户端请求OTA子控节点发送所述OTA子控节点收集的版本信息，所述OTA客户端从远端获取新版本信息及升级包；
步骤A2：所述OTA客户端发送安装列表信息至所述OTA子控节点；
步骤A3：所述OTA客户端发送所述升级包至所述OTA子控节点；
步骤A4：所述OTA客户端发送升级任务信息至OTA主控节点；
步骤A5：所述OTA客户端发送安装请求至所述OTA主控节点；
步骤A6：所述OTA客户端向所述OTA主控节点获取安装状态。
本发明还提供一种整车控制器软件的升级方法，应用于OTA子控节点，包括以下步骤：
步骤B1：所述OTA子控节点收集版本信息，其中，所述版本信息的收集对象包括安装有操作系统的主芯片及无操作系统的其它控制器，所述OTA子控节点发送所述版本信息至OTA客户端；
步骤B2：所述OTA子控节点获取来自所述OTA客户端的安装列表信息；
步骤B3：所述OTA子控节点从所述OTA客户端获取升级包；
步骤B4：所述OTA子控节点从OTA主控节点获取安装命令；
步骤B5：所述OTA子控节点发送安装执行的状态和结果至所述OTA主控节点；
步骤B6：所述OTA子控节点从OTA主控节点获取回滚命令；
步骤B7：所述OTA子控节点发送回滚执行的状态和结果至所述OTA主控节点。
本发明还提供一种整车控制器软件的升级方法，应用于OTA主控节点，包括以下步骤：
步骤C1：所述OTA主控节点从OTA客户端获取升级任务信息；
步骤C2：所述OTA主控节点从OTA客户端获取安装请求；
步骤C3：所述OTA主控节点根据升级任务信息中的安装条件检查整车状态，如果满足安装条件，所述OTA主控节点发送安装命令至OTA子控节点；
步骤C4：所述OTA主控节点从所述OTA子控节点获取安装执行的状态和结果；
步骤C5：所述OTA主控节点根据所述安装执行的结果判断是否有升级对象安装失败，如果有，执行步骤C6；
步骤C6：所述OTA主控节点向安装失败的升级对象相关联的所述升级对象所在的OTA子控节点发送回滚命令；
步骤C7：所述OTA主控节点从所述OTA子控节点获取回滚执行的状态和结果；
步骤C8：所述OTA主控节点发送安装状态至所述OTA客户端。
本发明还提供一种整车控制器软件的升级方法，包括以下步骤：
步骤D1：OTA子控节点收集版本信息，所述版本信息的收集对象包括安装有操作系统的主芯片及无操作系统的其它控制器，所述OTA子控节点发送所述版本信息至OTA客户端；
步骤D2：所述OTA客户端从云端获取新版本信息、回滚包及升级包；
步骤D3：所述OTA客户端发送安装列表信息至所述OTA子控节点；
步骤D4：所述OTA客户端发送所述回滚包及升级包至所述OTA子控节点；
步骤D5：所述OTA客户端发送升级任务信息至OTA主控节点；
步骤D6：所述OTA客户端发送安装请求至所述OTA主控节点；
步骤D7：所述OTA主控节点发送安装命令至所述OTA子控节点；
步骤D8：所述OTA主控节点向所述OTA子控节点获取安装执行的状态和结果；
步骤D9：所述OTA主控节点向所述OTA客户端发送安装状态；
步骤D10：所述OTA主控节点根据所述安装执行的结果判断是否有升级对象安装失败；
步骤D11：在所述步骤D10中，如果有升级对象安装失败，所述OTA主控节点根据所述升级任务信息中的软件版本依赖的关联组，找到安装失败对象所关联的升级对象，并向所述升级对象所在的子控节点发送回滚命令；
步骤D12：所述OTA主控节点向所述OTA子控节点获取回滚执行的状态和结果，当回滚执行完毕后，升级任务失败。
优选地，
在所述步骤D11中，如果没有找到安装失败对象所关联的升级对象，升级失败。
优选地，
在所述步骤D3中，所述安装列表信息包括所述OTA子控节点需要安装的升级对象、升级对象安装的目标版本及回滚版本。
优选地，
在所述步骤D5中，所述升级任务信息包括安装条件、安装顺序及软件版本依赖；
所述安装条件包括行车档位、电池电量范围、温度下限及电源档位；
所述安装顺序包括各个OTA子控节点之间、OTA子控节点内部升级对象之间的并行和串行顺序；
所述软件版本依赖包括一个或者多个相关联升级对象组。
优选地，
在所述步骤D6中，所述OTA主控节点收到所述安装请求后，根据所述升级任务信息中的安装条件检查整车状态，如果满足安装条件执行所述步骤D7，所述OTA主控节点根据所述升级任务信息中的安装顺序向所述OTA子控节点逐一发送所述安装命令，不同的所述OTA子控节点可同时被触发，并行执行安装。
优选地，
在所述步骤D9中，所述安装状态包括安装执行的步骤、安装的总体进度及安装的结果，如果所述OTA客户端收到所述OTA主控节点“安装条件不满足”的响应，在OTA客户端前端界面提示，并退出安装；如果安装执行正常，所述OTA客户端从所述OTA主控节点持续获取所述安装状态，并在所述OTA客户端的前端界面展示所述安装的总体进度。
本发明还提供一种整车控制器软件的升级系统，包括：
OTA客户端：所述OTA客户端收集主芯片及其它控制器的版本信息，所述OTA客户端与服务端通信，所述OTA客户端从云端获取升级任务信息、下载升级包及回滚包，所述OTA客户端发送升级状态至云端，同时所述OTA客户端负责人机交互功能；
OTA主控节点：所述OTA主控节点负责检查整车安装条件、保持安装状态、执行安装策略、控制安装过程及回滚过程；
OTA子控节点：所述OTA子控节点包括两个种类，其中一个种类的OTA子控节点负责控制器有操作系统的主芯片和外围子模块的升级，另一个种类的OTA子控节点负责控制没有安装操作系统的其它控制器的升级，所述安装有操作系统的主芯片拥有自升级能力，所述没有安装操作系统的其他控制器需要刷写上位机的协同方可实现升级，且所述刷写上位机支持并行刷写多个所述控制器；
所述OTA客户端、OTA主控节点及OTA子控节点相互配合实现如权利要求1至9任一项所述的整车控制器软件的升级方法。
通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果如下：
第一：本发明对两种不同种类的控制器进行了差别处理，其中一类即安装有操作系统的主芯片，这类控制器是拥有自升级能力的，直接可通过OTA子控节点控制升级；其中另一类是没有安装操作系统的控制器，这类控制器不拥有自升级能力，需要UDS并行刷写上位机的协同配合才能完成升级，因此本发明开发了两种能实现不同功能的OTA子控节点，实现了不同升级对象的分类升级，将车上众多的控制器按照其软件更新的特性进行划分，对同类的控制器提出了一致的OTA技术要求和功能规范，实现了标准化的OTA升级对象管理。
第二：本发明将升级过程分成了下载部署过程和安装过程，OTA客户端负责从云端下载升级任务信息、升级包和回滚包，然后OTA客户端负责将升级任务信息、升级包和回滚包部署至OTA主控节点和OTA子控节点，然后OTA主控节点和OTA子控节点负责控制器的刷写；下载部署的过程一般只要OTA客户端、OTA主控节点、OTA子控节点的通信正常，不存在数据传输障碍，即能满足正常下载部署，但是安装过程的条件复杂的多，如判断整车是否满足安装条件，如电池电量是否满足要求等；下载部署过程不存在回滚过程，而在安装过程中存在回滚过程。因此，从上述可知，本发明针对下载部署过程和安装过程的执行对象、执行条件以及控制策略的不同，将升级过程分段处理，实现了对OTA过程的集中控制。
第三：可根据不同的电子电器架构和平台的能力，将OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点三个模块集成到不同的控制器中，保证OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点能正常的在控制器中正常地运行起来，实现在不同车型上的复用，有效实现控制器OTA通道软件的迭代，因OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点实现了模块化，因此可移植性强，使得本发明可重复使用在不同的控制器中，减少了OTA通道开发工作量。
本发明通过将升级对象分类、升级过程分段、升级角色分离，实现了控制器的统一管理、升级过程的集中控制、OTA功能组件的平台化，有效缩短升级时间，提升了整车控制器软件的升级成功率。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，为本发明的系统架构图，本发明涉及OTA客户端、OTA主控和两个实现不同功能的OTA子控节点，OTA客户端通过部署协议与安装有操作系统的主芯片所在OTA子控相连，并同时与没有安装操作系统的控制器所在OTA子控相连，安装有操作系统的主芯片所在OTA子控可直接通过操作系统实现主芯片的软件迭代，承载在操作系统上的相关应用也可实现更新，但是没有安装操作系统的控制器则需要UDS并行刷写上位机的配合才能通过OTA子控节点实现软件更新。
OTA客户端还和OTA主控节点通过部署协议相连，OTA客户端与云端交互获取升级任务信息、上报升级状态、下载升级包及回滚包，将升级任务信息部署到OTA主控节点，将升级包及回滚包部署到OTA子控节点。
OTA客户端还有一个非常重要的功能，就是实现人机交互功能，因为在升级过程中，需要人工的参与和界面展示。
OTA主控节点通过安装控制协议与两种实现不同功能的OTA子控节点相连，OTA主控节点检查整车安装条件、保持安装状态、执行安装策略及控制安装过程和回滚过程。
OTA子控节点为两种，其中一种控制有操作系统的主芯片的升级，另一种控制没有操作系统的控制器的升级，但是后者必须配合UDS并行刷写上位机才能实现软件迭代。
OTA客户端与OTA主控节点和OTA子控节点相互协同配合实现整车控制器软件的升级方法。
如图2所示，为本发明的步骤流程图，本发明提供了一种整车控制器软件的升级方法，该方法具体包括以下步骤：
第一步：OTA子控节点收集版本信息，版本信息的收集对象包括安装有操作系统的主芯片及无操作系统的控制器，OTA子控节点发送版本信息至OTA客户端，OTA客户端从云端获取新版本信息、升级任务信息、升级包及回滚包。
作为一种具体实现方式，OTA客户端从云端获取的数据有时候不仅仅只有这些文件，根据具体的升级任务灵活获取。
第二步：OTA客户端发送安装列表信息至OTA子控节点。
第三步：OTA客户端发送回滚包及升级包至OTA子控节点。
第四步：OTA客户端发送升级任务信息至OTA主控节点。
具体地，升级任务信息包括安装条件、安装顺序及软件版本依赖，升级任务信息是云端发布升级任务时配置的。安装条件包括行车档位、电池电量范围、温度下限、电源档位；安装顺序包括OTA子控节点之间和OTA子控节点内部升级对象之间的顺序，包括并行和串行顺序；软件版本依赖包括一个或多个相关联升级对象组，表示升级对象的软件版本之间存在依赖，如果关联组内有一个升级对象升级不成功，则需要组内所有对象回退到升级之前的版本。
第五步：OTA客户端发送安装请求至OTA主控节点。
第六步：OTA主控节点发送安装命令至OTA子控节点。
具体地，OTA主控节点受到安装请求后，根据升级任务信息中的安装条件检查整车状态，如果满足安装条件，OTA主控节点根据升级任务信息中的安装顺序向OTA子控节点逐一发送安装命令，不同的OTA子控节点可同时被触发，并行执行安装。
第七步：OTA主控节点向OTA子控节点获取安装执行的状态和结果。
第八步：OTA主控节点向OTA客户端发送安装状态。
具体地，安装状态包括安装执行的步骤、安装的总体进度及安装的结果，如果OTA客户端收到OTA主控节点“安装条件不满足”的响应，在OTA客户端前端界面提示，并退出安装；如果安装执行正常，OTA客户端从OTA主控节点持续获取安装状态，并在OTA客户端的前端界面展示安装的总体进度。
第九步：OTA主控节点根据安装执行的结果判断是否有升级对象安装失败。
第十步：在第九步中，如果有升级对象安装失败，OTA主控节点根据升级任务信息中的软件版本依赖的关联组，找到安装失败对象所关联的升级对象，并向升级对象所在的子控节点发送回滚命令。如果没有找到安装失败对象所关联的升级对象，升级失败。
第十一步：OTA主控节点向OTA子控节点获取回滚执行的状态和结果，当回滚执行完毕后，升级任务失败。
本发明可达到的有益技术效果如下：
第一：本发明对两种不同种类的控制器进行了差别处理，其中一类即安装有操作系统的主芯片，这类控制器是拥有自升级能力的，直接可通过OTA子控节点控制升级；其中另一类是没有安装操作系统的控制器，这类控制器不拥有自升级能力，需要UDS并行刷写上位机的协同配合才能完成升级，因此本发明开发了两种能实现不同功能的OTA子控节点，实现了不同升级对象的分类升级，将车上众多的控制器按照其软件更新的特性进行划分，对同类的控制器提出了一致的OTA技术要求和功能规范，实现了标准化的OTA升级对象管理。
第二：本发明将升级过程分成了下载部署过程和安装过程，OTA客户端负责从云端下载升级任务信息、升级包和回滚包，然后OTA客户端负责将升级任务信息、升级包和回滚包部署至OTA主控节点和OTA子控节点，然后OTA主控节点和OTA子控节点负责控制器的刷写；下载部署的过程一般只要OTA客户端、OTA主控节点、OTA子控节点的通信正常，不存在数据传输障碍，即能满足正常下载部署，但是安装过程的条件复杂的多，如判断整车是否满足安装条件，如电池电量是否满足要求等；下载部署过程不存在回滚过程，而在安装过程中存在回滚过程。因此，从上述可知，本发明针对下载部署过程和安装过程的执行对象、执行条件以及控制策略的不同，将升级过程分段处理，实现了对OTA过程的集中控制。
第三：可根据不同的电子电器架构和平台的能力，将OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点三个模块集成到不同的控制器中，保证OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点能正常的在控制器正常地运行起来，实现在不同车型上的复用，有效实现控制器通道软件的迭代，因OTA客户端、OTA主控节点和OTA子控节点实现了模块化，因此可移植性强，使得本发明可重复使用在不同的控制器中，减少了OTA开发工作量。
本发明通过将升级对象分类、升级过程分段、升级角色分离，实现了控制器的统一管理、升级过程的集中控制、OTA功能组件的平台化，有效缩短升级时间，提升了整车控制器软件的升级成功率。
Claims (10)
1.一种整车控制器软件的升级方法，应用于OTA客户端，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1：所述OTA客户端请求OTA子控节点发送所述OTA子控节点收集的版本信息，所述OTA客户端从云端获取新版本信息及升级包；
步骤A2：所述OTA客户端发送安装列表信息至所述OTA子控节点；
步骤A3：所述OTA客户端发送所述升级包至所述OTA子控节点；
步骤A4：所述OTA客户端发送升级任务信息至OTA主控节点；
步骤A5：所述OTA客户端发送安装请求至所述OTA主控节点；
步骤A6：所述OTA客户端向所述OTA主控节点获取安装状态。
2.根据权利要求1所述的整车控制器软件的升级方法，应用于OTA子控节点，其特征在于，包括以下步骤：
步骤B1：所述OTA子控节点收集版本信息，其中，所述版本信息的收集对象包括安装有操作系统的主芯片及无操作系统的其它控制器，所述OTA子控节点发送所述版本信息至OTA客户端；
步骤B2：所述OTA子控节点获取来自所述OTA客户端的安装列表信息；
步骤B3：所述OTA子控节点从所述OTA客户端获取升级包；
步骤B4：所述OTA子控节点从OTA主控节点获取安装命令；
步骤B5：所述OTA子控节点发送安装执行的状态和结果至所述OTA主控节点；
步骤B6：所述OTA子控节点从OTA主控节点获取回滚命令；
步骤B7：所述OTA子控节点发送回滚执行的状态和结果至所述OTA主控节点。
3.根据权利要求1所述的整车控制器软件的升级方法，应用于OTA主控节点，其特征在于，包括以下步骤：
步骤C1：所述OTA主控节点从OTA客户端获取升级任务信息；
步骤C2：所述OTA主控节点从OTA客户端获取安装请求；
步骤C3：所述OTA主控节点根据升级任务信息中的安装条件检查整车状态，如果满足安装条件，所述OTA主控节点发送安装命令至OTA子控节点；
步骤C4：所述OTA主控节点从所述OTA子控节点获取安装执行的状态和结果；
步骤C5：所述OTA主控节点根据所述安装执行的结果判断是否有升级对象安装失败，如果有，执行步骤C6；
步骤C6：所述OTA主控节点向安装失败的升级对象相关联的所述升级对象所在的OTA子控节点发送回滚命令；
步骤C7：所述OTA主控节点从所述OTA子控节点获取回滚执行的状态和结果；
步骤C8：所述OTA主控节点发送安装状态至所述OTA客户端。
4.一种整车控制器软件的升级方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤D1：OTA子控节点收集版本信息，所述版本信息的收集对象包括安装有操作系统的主芯片及无操作系统的其它控制器，所述OTA子控节点发送所述版本信息至OTA客户端；
步骤D2：所述OTA客户端从云端获取新版本信息、回滚包及升级包；
步骤D3：所述OTA客户端发送安装列表信息至所述OTA子控节点；
步骤D4：所述OTA客户端发送所述回滚包及升级包至所述OTA子控节点；
步骤D5：所述OTA客户端发送升级任务信息至OTA主控节点；
步骤D6：所述OTA客户端发送安装请求至所述OTA主控节点；
步骤D7：所述OTA主控节点发送安装命令至所述OTA子控节点；
步骤D8：所述OTA主控节点向所述OTA子控节点获取安装执行的状态和结果；
步骤D9：所述OTA主控节点向所述OTA客户端发送安装状态；
步骤D10：所述OTA主控节点根据所述安装执行的结果判断是否有升级对象安装失败；
步骤D11：在所述步骤D10中，如果有升级对象安装失败，所述OTA主控节点根据所述升级任务信息中的软件版本依赖的关联组，找到安装失败对象所关联的升级对象，并向所述升级对象所在的子控节点发送回滚命令；
步骤D12：所述OTA主控节点向所述OTA子控节点获取回滚执行的状态和结果，当回滚执行完毕后，升级任务失败。
5.根据权利要求4所述的整车控制器软件的升级方法，其特征在于，
在所述步骤D11中，如果没有找到安装失败对象所关联的升级对象，升级失败。
6.根据权利要求4所述的整车控制器软件的升级方法，其特征在于，
在所述步骤D3中，所述安装列表信息包括所述OTA子控节点需要安装的升级对象、升级对象安装的目标版本及回滚版本。
7.根据权利要求4所述的整车控制器软件的升级方法，其特征在于，
在所述步骤D5中，所述升级任务信息包括安装条件、安装顺序及软件版本依赖；
所述安装条件包括行车档位、电池电量范围、温度下限及电源档位；
所述安装顺序包括各个OTA子控节点之间、OTA子控节点内部升级对象之间并行和串行顺序；
所述软件版本依赖包括一个或者多个相关联升级对象组。
8.根据权利要求4所述的整车控制器软件的升级方法，其特征在于，
在所述步骤D6中，所述OTA主控节点收到所述安装请求后，根据所述升级任务信息中的安装条件检查整车状态，如果满足安装条件执行所述步骤D7，所述OTA主控节点根据所述升级任务信息中的安装顺序向所述OTA子控节点逐一发送所述安装命令，不同的所述OTA子控节点可同时被触发，并行执行安装。
9.根据权利要求4所述的整车控制器软件的升级方法，其特征在于，
在所述步骤D9中，所述安装状态包括安装执行的步骤、安装的总体进度及安装的结果，如果所述OTA客户端收到所述OTA主控节点“安装条件不满足”的响应，在OTA客户端前端界面提示，并退出安装；如果安装执行正常，所述OTA客户端从所述OTA主控节点持续获取所述安装状态，并在所述OTA客户端的前端界面展示所述安装的总体进度。
10.一种整车控制器软件的升级系统，其特征在于，包括：
OTA客户端：所述OTA客户端收集主芯片及其它控制器的版本信息，所述OTA客户端与服务端通信，所述OTA客户端从云端获取升级任务信息、下载升级包及回滚包，所述OTA客户端发送升级状态至云端，同时所述OTA客户端负责人机交互功能；
OTA主控节点：所述OTA主控节点负责检查整车安装条件、保持安装状态、执行安装策略、控制安装过程及回滚过程；
OTA子控节点：所述OTA子控节点包括两个种类，其中一个种类的OTA子控节点负责控制器有操作系统的主芯片和外围子模块的升级，另一个种类的OTA子控节点负责控制没有安装操作系统的其它控制器的升级，所述安装有操作系统的主芯片拥有自升级能力，所述没有安装操作系统的其他控制器需要刷写上位机的协同方可实现升级，且所述刷写上位机支持并行刷写多个所述控制器；
所述OTA客户端、OTA主控节点及OTA子控节点相互配合实现如权利要求1至9任一项所述的整车控制器软件的升级方法。
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