CN114185297B - 车载软件升级的控制方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载软件升级的控制方法，所述方法包括：在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；确定所述第一报文的类型；以及在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。本发明还涉及一种用于车载软件升级的控制设备、测试系统、计算机存储介质以及计算机程序产品。

Description

车载软件升级的控制方法及设备

技术领域

本发明涉及车载软件升级的测试领域，更具体地，涉及一种车载软件升级的控制方法及设备、车载软件升级的测试系统、计算机存储介质以及计算机程序产品。

背景技术

目前，对于整车软件升级测试而言，可包括基于台架的测试方案以及基于整车的测试方案。整车测试需要占用停车空间，对网络信号稳定性要求高，且需频繁充电，维护成本高。基于台架的测试方案由于台架体积小，所以占地小，但其支持ECU硬件型号有限，无法覆盖整车待测硬件。

因此，希望得到一种改进的车载软件升级的测试方案。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种车载软件升级的控制方法，所述方法包括：在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；确定所述第一报文的类型；以及在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还可包括：在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU。

作为上述方案的补充或替换，上述方法还可包括：在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，在所述第一报文为档位信号时，组装P档报文发回所述第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，在所述第一报文为电池高压信号时，判断所述电池高压信号是要求上高压还是下高压，并相应地组装上高压或下高压成功的报文反馈给所述第一总线端口。

作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述第一总线端口和所述第二总线端口为CAN端口。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于车载软件升级的控制设备，所述设备包括：第一接收装置，用于在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；确定装置，用于确定所述第一报文的类型；以及反馈装置，用于在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还可包括：第一转发装置，用于在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU。

作为上述方案的补充或替换，上述设备还可包括：第二接收装置，用于在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及第二转发装置，用于经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述反馈装置配置成在所述第一报文为档位信号时，组装P档报文发回所述第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述反馈装置包括：判断单元，用于在所述第一报文为电池高压信号时，判断所述电池高压信号是要求上高压还是下高压；以及组装单元，基于所述电池高压信号相应地组装上高压或下高压成功的报文，并反馈给所述第一总线端口。

作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述第一总线端口和所述第二总线端口为CAN端口。

根据本发明的又一个方面，提供了一种车载软件升级的测试系统，所述系统包括：整车ECU，所述整车ECU经由最小布线集合挂接到总线；整车控制器VCU；以及如前所述的用于车载软件升级的控制设备，所述设备连接在所述整车控制器VCU与所述总线之间，用于模拟电池信号。

作为上述方案的补充或替换，上述系统还可包括：云端服务器，用于向所述整车ECU和/或所述整车控制器VCU发送控制信号。

根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机存储介质，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如前所述的方法。

根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

本发明的一个或多个实施例的车载软件升级的控制方案通过在特定总线接口接收到报文为档位信号或电池高压信号时组装模拟报文，该模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件（例如前置条件），克服无真实电池包所造成的档位及电池电量信号缺失问题，从而满足车载软件升级（FOTA, Firmware Over The Air）刷写的条件，并相应地实现对整车ECU进行FOTA测试。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制方法的流程示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制设备的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制设备的交互图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的测试系统的架构图；

图5a和图5b分别示出了根据本发明的实施例的车载软件升级的控制设备的处理逻辑示意图；以及

图6示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的测试系统的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例的车载软件升级的控制方案。

图1示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制方法的流程示意图。如图1所示，车载软件升级的控制方法包括如下步骤：

在步骤S110中，在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；

在步骤S120中，确定所述第一报文的类型；以及

在步骤S130中，在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。

在本发明的上下文中，车载软件升级（FOTA，Firmware Over-The-Air）是指通过空中下载的方式有效而可靠地对车辆的软件或固件进行升级的一种手段。FOTA升级能带来整车车机系统级别的升级，如动力域、底盘域、车身域、ADAS域、车联网域、信息娱乐域的升级等。

在步骤S110和S120中，在所述车载软件升级的过程（例如测试过程）中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文，并确定该第一报文的类型。在一个或多个实施例中，该“总线”为CAN总线、CAN-FD总线或类似物，而第一总线端口为与总线连接的CAN总线端口。

所谓“CAN”是Controller Area Network（控制器局域网）的简称，是一种串行数据通信协议，通信速率最高可达1Mbps。CAN的数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序。多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞。由于CAN这种高可靠性的控制方式，从车辆导航系统到引擎控制系统一系列用途中都能得到广泛使用。CAN-FD是CAN with Flexible Data rate（具有灵活数据速率的CAN）的缩写，CAN-FD总线协议克服了CAN 2.0的限制（可以比1 Mbit/s更快地传输数据）。具体来说，CAN-FD的数据字段传输数据率可高达8MBbit/s，并且每帧CAN报文的有效载荷(payload)不再限于8字节，CAN-FD的数据字段长度最大可支持到64字节。

整车控制器VCU（Vehicle Control Unit），也称为车辆控制单元，是整个车辆的核心控制部件，相当于车辆的大脑。它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动车辆正常行驶。作为车辆的指挥管理中心，整车控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN 网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。

第一报文从网关通过总线，待发送给整车控制器VCU。在该第一报文到达整车控制器VCU之前，需先通过第一总线端口，并确定该第一报文的类型，以便确定该第一报文是否与车辆的电池包相关，并适应性地进行处理。

在步骤S130中，在所述第一报文为档位信号或电池高压信号（即与电池包相关）时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。例如，在第一报文为档位信号时，组装P档报文发回第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。又例如，在第一报文为电池高压信号时，进一步判断该电池高压信号是要求上高压还是下高压并相应地组装上高压或下高压成功的报文反馈给所述第一总线端口，即如果是要求上高压，则组装一个上高压成功的反馈，反之，如果是下高压，则组装一个下高压成功的反馈，再发回该第一总线端口。这样，通过模拟报文指示满足升级条件（例如FOTA刷写前提条件），可绕过无真实电池包造成的档位及电池电量信号缺失问题，最终实现低成本、占地小，无电池包的整车FOTA方案。

车载软件升级的控制方法实现了在不包含电池包的FOTA测试控制，有利于构建出一个FOTA软硬件最小环路。

尽管图1中未示出，在一个实施例中，上述车载软件升级的控制方法还可包括：在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU。也就是说，在接收到的第一报文为除了档位信号和电池高压信号之外的其他类型的信号时，可经由与第一总线端口不同的第二总线端口直接转发给整车控制器VCU。例如，该第一报文为普通报文且与电池包无关时，在从第一总线端口接收到第一报文后，经由第二总线端口将该第一报文转发给整车控制器VCU，而无需进行任何处理。在一个或多个实施例中，第二总线端口为与整车控制器VCU连接的CAN总线端口。

在一个实施例中，上述车载软件升级的控制方法还可包括：在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。即，将从第二总线端口接收到第二报文时，无需判断该第二报文的类型，而可直接将报文经由第一总线端口进行转发。

本领域技术人员容易理解，本发明的上述一个或多个实施例提供的车载软件升级的控制方法可通过计算机程序来实现。例如，该计算机程序包含在一种计算机程序产品中，该计算机程序被处理器执行时实现本发明的一个或多个实施例的车载软件升级的控制方法。又例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如U盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的车载软件升级的控制方法。

参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制设备的结构示意图。如图2所示，车载软件升级的控制设备包括：第一接收装置210、确定装置220以及反馈装置230。其中，第一接收装置210用于在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；确定装置220用于确定所述第一报文的类型；以及反馈装置230用于在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。

在本发明的上下文中，车载软件升级（FOTA，Firmware Over-The-Air）是指通过空中下载的方式有效而可靠地对车辆的软件或固件进行升级的一种手段。FOTA升级能带来整车车机系统级别的升级，如动力域、底盘域、车身域、ADAS域、车联网域、信息娱乐域的升级等。

在所述车载软件升级的过程（例如测试过程）中，第一接收装置210用于经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文，而由确定装置220确定该第一报文的类型。在一个或多个实施例中，该“总线”为CAN总线、CAN-FD总线或类似物，而第一总线端口为与总线连接的CAN总线端口。

所谓“CAN”是Controller Area Network（控制器局域网）的简称，是一种串行数据通信协议，通信速率最高可达1Mbps。CAN的数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序。多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞。由于CAN这种高可靠性的控制方式，从车辆导航系统到引擎控制系统一系列用途中都能得到广泛使用。CAN-FD是CAN with Flexible Data rate（具有灵活数据速率的CAN）的缩写，CAN-FD总线协议克服了CAN 2.0的限制（可以比1 Mbit/s更快地传输数据）。具体来说，CAN-FD的数据字段传输数据率可高达8MBbit/s，并且每帧CAN报文的有效载荷(payload)不再限于8字节，CAN-FD的数据字段长度最大可支持到64字节。

整车控制器VCU（Vehicle Control Unit），也称为车辆控制单元，是整个车辆的核心控制部件，相当于车辆的大脑。它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器的动作，驱动车辆正常行驶。作为车辆的指挥管理中心，整车控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN 网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。

第一报文从网关通过总线，待发送给整车控制器VCU。在该第一报文到达整车控制器VCU之前，需先通过第一总线端口，并由确定装置220确定该第一报文的类型，以便确定该第一报文是否与车辆的电池包相关，并由反馈装置230适应性地进行处理。

反馈装置230用于在所述第一报文为档位信号或电池高压信号（即与电池包相关）时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件。例如，在第一报文为档位信号时，反馈装置230配置成组装P档报文发回第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。又例如，在第一报文为电池高压信号时，反馈装置230可进一步包括：判断单元以及组装单元，其中判断单元用于判断该电池高压信号是要求上高压还是下高压并且组装单元用于相应地组装上高压或下高压成功的报文反馈给所述第一总线端口，即如果是要求上高压，则组装单元组装一个上高压成功的反馈，反之，如果是下高压，则组装单元组装一个下高压成功的反馈，再发回该第一总线端口。这样，通过反馈装置230模拟报文指示满足升级条件（例如FOTA刷写前提条件），可绕过无真实电池包造成的档位及电池电量信号缺失问题，最终实现低成本、占地小，无电池包的整车FOTA方案。

尽管图2中未示出，在一个实施例中，上述设备还可包括：第一转发装置，用于在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU。也就是说，在接收到的第一报文为除了档位信号和电池高压信号之外的其他类型的信号时，第一转发装置可配置成经由与第一总线端口不同的第二总线端口直接转发给整车控制器VCU。例如，该第一报文为普通报文且与电池包无关时，在从第一总线端口接收到第一报文后，第一转发装置配置成经由第二总线端口将该第一报文转发给整车控制器VCU，而无需进行任何处理。在一个或多个实施例中，第二总线端口为与整车控制器VCU连接的CAN总线端口。

在一个实施例中，上述设备还可包括：第二接收装置，用于在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及第二转发装置，用于经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。也就是说，在第二接收装置从第二总线端口接收到第二报文时，第二转发装置配置成直接将报文经由第一总线端口进行转发，而无需判断该第二报文的类型。

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于车载软件升级的控制设备的交互图。如图3所示，控制设备支持两路CAN接口，其中一路与网关连接，另一路与整车控制器VCU连接。在一个实施例中，控制设备通过双绞线与总线（例如EPT总线）串联，该控制设备可通过单片机或电脑终端实现。在一个实施例中，控制设备的CAN0接口接收来自网关的信号并做相应处理后发回给CAN0接口或直接转发CAN1接口。同时，控制设备的CAN1接口将VCU信号转发到CAN0接口。

控制设备对报文的处理逻辑可参见图5a，它示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制设备的处理逻辑示意图。在步骤510中，控制设备收到网关发来的CAN0报文；在步骤512，首先判断该报文是否是档位信号，若是，则在步骤514组装一个P档报文，并在步骤526转发CAN0。而若该报文不是档位信号，则在步骤516中，进一步判断该报文是否为电池高压信号；若是，则在步骤518中进一步判断是否要求上高压；若是，则在步骤520组装上高压成功报文，并转到步骤526来进行转发。若在步骤518中判断出“否”，即不是要求上高压（即，要求下高压），则在步骤522中组装下高压成功报文，并转到步骤526来进行转发。否则，如果是普通报文则在步骤524中直接转发CAN1给整车控制器VCU。

参考图5b，它示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的控制设备的处理逻辑示意图。在步骤530中，从VCU收到CAN1的报文，则在步骤532直接将该报文转发给CAN0。

根据本发明的一个方面，提供了一种车载软件升级的测试系统，所述系统包括：整车ECU，所述整车ECU经由最小布线集合挂接到总线；整车控制器VCU；以及用于车载软件升级的控制设备，所述设备连接在所述整车控制器VCU与所述总线之间，用于模拟电池信号。

回到图4，它示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的测试系统的架构图。如图4所示，该架构中不包含电池包，因此可降低成本与节约空间。另外，只保留每个ECU所需的基本线路，中央网关与各ECU之间只保留电源与CAN总线，在EPT CAN和整车控制器VCU中间串接一个控制设备来模拟电池信号。由于整车ECU经由最小布线集合挂接到总线，且无需电池包，控制设备通过软件模拟电池信号，这样构建出一个FOTA软硬件最小环路的测试系统，该测试系统可以对整车ECU进行FOTA测试。

图6示出了根据本发明的一个实施例的车载软件升级的测试系统的示意图。如图6所示，云端平台/服务器位于远端，其用于向各种车型的测试台架（包含所述整车ECU和/或所述整车控制器VCU）发送控制信号。采用这样的方案可生成不同的配置，从而组建出一整套覆盖所有车型的FOTA资源集合，并通过云端实现批量控制。这可极大地提高测试效率，节约测试成本。

综上，本发明的一个或多个实施例的车载软件升级的控制方案通过在特定总线接口接收到报文为档位信号或电池高压信号时组装模拟报文，该模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件（例如前置条件），克服无真实电池包所造成的档位及电池电量信号缺失问题，从而满足车载软件升级（FOTA, Firmware Over The Air）刷写的条件，并相应地实现对整车ECU进行FOTA测试。另外，整车ECU经由最小布线集合挂接到总线，无需电池，通过模拟电池信号，构建出一个FOTA软硬件最小环路，该方案兼具整车和台架FOTA测试的优点，既能覆盖全部ECU，成本低廉方便维护，且支持自动化测试。此外，本发明的一个或多个实施例的车载软件升级的控制方案极大地简化了车载软件升级测试对硬件环境的硬性要求，提升了测试环境搭建与维护效率以及车载软件升级的测试效率。

尽管以上说明书只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (11)

1.一种车载软件升级的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；

确定所述第一报文的类型；

在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件；

在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU；

在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及

经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一报文为档位信号时，组装P档报文发回所述第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一报文为电池高压信号时，判断所述电池高压信号是要求上高压还是下高压，并相应地组装上高压或下高压成功的报文反馈给所述第一总线端口。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一总线端口和所述第二总线端口为CAN端口。

5.一种用于车载软件升级的控制设备，其特征在于，所述设备包括：

第一接收装置，用于在所述车载软件升级的过程中，经由与总线连接的第一总线端口从网关接收待发送给整车控制器VCU的第一报文；

确定装置，用于确定所述第一报文的类型；

反馈装置，用于在所述第一报文为档位信号或电池高压信号时，组装模拟报文并通过所述第一总线端口向所述网关回复该模拟报文，所述模拟报文指示满足所述车载软件升级的条件；

第一转发装置，用于在所述第一报文为其他类型的信号时，将所述第一报文经由与所述整车控制器VCU连接的第二总线端口直接转发给所述整车控制器VCU；

第二接收装置，用于在所述车载软件升级的过程中，经由所述第二总线端口从所述整车控制器VCU接收第二报文；以及

第二转发装置，用于经由所述第一总线端口将所述第二报文进行转发。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述反馈装置配置成在所述第一报文为档位信号时，组装P档报文发回所述第一总线端口，以便模拟车辆驻停状态。

7.如权利要求5所述的设备，其中，所述反馈装置包括：

判断单元，用于在所述第一报文为电池高压信号时，判断所述电池高压信号是要求上高压还是下高压；以及

组装单元，基于所述电池高压信号相应地组装上高压或下高压成功的报文，并反馈给所述第一总线端口。

8.如权利要求5所述的设备，其中，所述第一总线端口和所述第二总线端口为CAN端口。

9.一种车载软件升级的测试系统，其特征在于，所述系统包括：

整车ECU，所述整车ECU经由最小布线集合挂接到总线；

整车控制器VCU；以及

如权利要求5至8中任一项所述的设备，所述设备连接在所述整车控制器VCU与所述总线之间，用于模拟电池信号。

10.如权利要求9所述的系统，还包括：

云端服务器，用于向所述整车ECU和/或所述整车控制器VCU发送控制信号。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述介质包括指令，所述指令在运行时执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。

Images