CN115556682B - 配置汽车控制器的方法、汽车控制器和汽车控制器系统 - Google Patents

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Abstract

配置汽车控制器的方法、汽车控制器和汽车控制器系统。一种在EE架构(10)内配置汽车控制器(2)的方法。汽车控制器(2)连接到EE架构(10)内的其它组件(7、3、4、5)。在汽车控制器中启动初始化过程(31)，在初始化过程中，汽车控制器确定用于表示在EE体系结构内连接到该汽车控制器的其它组件(7、3、4、5)的诊断数据。诊断数据从汽车控制器(2)传输到更新控制器(9)。基于根据诊断数据确定的EE架构(10)内的位置，更新控制器(9)将标识符分配给汽车控制器(2)。然后，基于所确定的位置来更新汽车控制器(2)中的软件。

Description

配置汽车控制器的方法、汽车控制器和汽车控制器系统
技术领域
本公开涉及配置汽车控制器的方法、汽车控制器和汽车控制器系统。本公开还与汽车控制器软件和更新控制器软件相关。本发明尤其涉及一种实现车辆硬件组件发现以允许简单的初始组件安装和后续升级的系统。
背景技术
近年来，车辆的电气/电子(EE：Electric/Electronic)体系结构已经变得更加复杂。实际上，随着自主驾驶的日益普及以及增强的安全和娱乐技术的集成，现在车辆拥有超过150个电子控制单元(ECU)的情况并不少见。这些ECU中的许多还需要彼此交互和通信。这样，在为特定车辆配置而特别制造的车辆中具有许多ECU。即，用于车辆的ECU将被制造为具有压印的软件ID(SWID：Software ID)和用于预期车辆中的特定EE架构的特定I/O连接器。这由此允许外围ECU彼此通信并且与相关联的中央ECU车辆控制器通信。
然而，上述传统装置的问题在于其经常阻止部件被重复使用。也就是说，即使硬件相似，来自一个车辆模型的ECU也经常不能被适配到另一个车辆模型，因为其配置可能不同。
最近，还存在向区域EE架构的转变，在区域EE架构中，有限数量的ECU区域控制器被用于支持车辆的特定区域内的功率分配和数据连接需求。区域架构是有吸引力的，因为它们具有在降低复杂性和布线成本方面提供显著优点的潜力。另一个显著的优点是可能使用更标准化的部件，其功能根据部件安装在车辆EE结构中的位置而改变。例如，希望能够在不同的车辆区域和不同的车辆中使用相同的ECU来执行各种功能。这不仅将提供规模效益的经济性，而且还将减少浪费并简化随后的车辆修理。然而，这对于现有的EE体系结构是不可能的。
因此，需要用于解决上述缺点的改进的系统。
发明内容
根据第一方面，提供了一种在EE架构内配置汽车控制器的方法，该方法包括：将所述汽车控制器连接到所述EE架构内的其它组件；激活所述汽车控制器中的初始化过程，在该初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识所述EE架构内连接到该汽车控制器的其它组件的诊断数据；将所述诊断数据从所述汽车控制器传输到更新控制器；由所述更新控制器基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置，将标识符分配给所述汽车控制器；以及基于所确定的位置来更新汽车控制器中的软件。
在实施方式中，诊断数据还包括指示汽车控制器的规格参数的规格数据。
在实施方式中，更新汽车控制器中的软件的步骤包括在汽车控制器处存储所分配的标识符。
在实施方式中，将诊断数据从汽车控制器传输到更新控制器的步骤包括用于在汽车控制器与更新控制器之间建立安全数据传输的安全握手。
在实施方式中，更新汽车控制器中的软件的步骤包括将软件更新数据从更新控制器下载到汽车控制器中的存储器。
在实施方式中，该方法还包括以下步骤：如果从汽车控制器接收到的诊断数据不对应于存储在更新控制器的EE架构数据存储部中的有效诊断数据，则更新控制器报告错误。
根据第二方面，提供了一种汽车控制器，该汽车控制器包括：一个或更多个I/O端口；处理器；用于存储由所述处理器执行的指令的存储器，所述指令包括：用于实施初始化过程的指令，在该初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识在所述EE架构内通过所述一个或更多个I/O端口连接到该汽车控制器的其它组件的诊断数据；用于将所述诊断数据传输到更新控制器的指令；用于从所述更新控制器接收所分配的识别符的指令；用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及用于使用所分配的标识符和软件更新数据来更新汽车控制器中的软件的指令。
在实施方式中，一个或更多个I/O端口包括用于连接到EE架构内的其它组件的多个I/O端口。
在实施方式中，一个或更多个I/O端口包括用于连接到I/O集线器的一个或更多个I/O集线器端口，该I/O集线器连接到EE结构内的其它组件。
根据第三方面，提供了一种汽车控制器系统，该汽车控制器系统包括：在EE架构中连接的多个汽车控制器和设备；更新控制器，其用于建立到一个或更多个汽车控制器的数据连接，其中，所述一个或更多个汽车控制器被配置为激活初始化过程，所述初始化过程用于确定标识EE架构内连接到所述一个或更多个汽车控制器的其他组件的诊断数据，并将所述诊断数据传输到所述更新控制器，并且其中，所述更新控制器被配置为基于所述诊断数据为所述一个或更多个汽车控制器中的每一个确定EE架构内的位置，然后基于所确定的位置分配并发送相应的标识符和软件更新数据，用于更新相应的汽车控制器。
在实施方式中，汽车控制器中的一个或更多个是标准化的并且包括存储用于由处理器执行的指令的存储器，这些指令包括：用于执行初始化过程的指令，在所述初始化过程中，相应的汽车控制器确定用于标识EE架构内与该汽车控制器连接的其他部件的诊断数据；用于将所述诊断数据传输到所述更新控制器的指令；用于从所述更新控制器接收所分配的标识符的指令；用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及用于使用所分配的标识符和软件更新数据来更新汽车控制器中的软件的指令。
根据第四方面，提供了非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括存储在该非暂时性计算机可读介质中的用于由汽车控制器内的处理器执行的指令，这些指令包括：用于执行初始化过程的指令，在所述初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识在EE架构内通过一个或更多个I/O端口与所述汽车控制器连接的其他组件的诊断数据；用于将所述诊断数据传输到更新控制器的指令；用于从所述更新控制器接收所分配的标识符的指令；用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及用于使用所分配的标识符和软件更新数据来更新汽车控制器中的软件的指令。
根据第五方面，提供了非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括存储在该非暂时性计算机可读介质中的用于由更新控制器内的处理器执行的指令，所述指令包括：用于从汽车控制器接收诊断数据的指令，所述诊断数据用于标识EE架构内通过一个或更多个I/O端口连接到所述汽车控制器的其他组件；用于基于所述诊断数据来确定所述EE架构内的所述汽车控制器的位置的指令；用于基于所确定的位置向所述汽车控制器分配标识符的指令；以及用于基于所述汽车控制器中更新软件的确定位置将软件更新数据传输到汽车控制器的指令。
附图说明
现在将参照附图描述说明性实施方式，其中：
图1示出了根据第一说明性实施方式的结合了ECU的车辆EE架构的示意图；
图2示出了根据第二说明性实施方式的ECU的示意图；以及
图3示出了根据说明性实施方式的ECU配置过程。
具体实施方式
图1示出了包括由布线网络6连接的多个组件的区域车辆EE架构10的示意图。这些部件包括汽车控制器或ECU以及传感器和输出设备。在该说明性示例中，EE架构1包括四个区域控制器2a-2d，它们用作车辆1的象限区域内的多个设备7的集线器。设备7包括诸如激光雷达、RADAR、摄像头和超声传感器的传感器，以及诸如扬声器、灯和致动器的输出设备。设备7连接到它们所位于的车辆区域内的相应区域控制器2c-2d。
区域控制器2a-2d又连接到中央车辆控制器5和开放服务器平台3a-3b，中央车辆控制器5和开放服务器平台3a-3b两者又连接到推进和底盘控制器4。开放服务器平台3a-3b还控制车辆内的显示器6。中央车辆控制器5连接到用于空中(OTA)通信的天线8。
通过上述布置，区域控制器2a-2d、中央车辆控制器5、开放服务器平台3a-3b以及推进和底盘控制器4是执行各种功能的强大电子控制单元(ECU)。ECU和设备7通过布线6联网在一起。
应当理解，不同的车辆可以具有与图1所示的EE架构10不同的EE架构。例如，在其它布置中，可以提供两个或三个区域控制器2，而不是图1所示的四个区域控制器2a-2d。因此，在这种EE架构中，组件之间的布线连接6可以不同，即使ECU可以是相似或相同的。为了便于此，在本实施方式中，ECU设置有多个I/O端口，以允许它们以各种配置彼此连接并连接到其他设备7。另选地，图2示出了其中ECU 20配备有到主处理模块22的单独的I/O模块21的另选布置的示意图。在这样的布置中，I/O模块21可以包括为特定车辆或位置配置定制的多个I/O端口24，不同的I/O模块可用于不同的应用。在使用中，根据所需的应用来选择I/O模块21，并通过集线器连接器23将I/O模块21连接到标准化的主处理模块22。这样，通过这两种选择，可以提供所有必要的I/O端口，以允许在几种不同的车辆类型和车辆内的不同位置中使用标准化的ECU。
图3示出了根据说明性实施方式的ECU配置过程。在车辆制造期间，相同的标准化ECU可以用于多个位置，例如作为区域控制器2a-2d中的任一个。ECU单元配备有通用于该类型的所有ECU设备的基础软件，而不管其在EE架构内的最终安装位置。
一旦ECU(例如，区域控制器2a)已经安装到车辆中并且已经通过其I/O端口和布线6连接到其相关联的设备7和其他ECU 2b-2d、3、5，就可以激活它以启动初始化步骤31，如图3所示。在初始化步骤31期间，ECU收集关于其自身规格及其周围环境的诊断信息。规格数据可以包括例如关于ECU处理器、交换机、RAM和tmp模块的信息。周围环境数据可以包括例如关于与其他ECU 2b-2d、3、5和其他设备7的ECU连接的信息以及I/O信号特性。周围环境数据可以由ECU基础软件在网络图中整理。多个ECU可以被同时激活，使得它们同时经历它们的初始化步骤。
在步骤32中，新激活的ECU将它们各自的诊断信息发送到更新控制器9。更新控制器9包括数据存储部，该数据存储部包含车辆ECU基础设施的数据以及车辆1的特定车辆标识符(VIN)。如图1所示，在该实施方式中，更新控制器9设置在车辆外部，并且在配置过程中通过天线8经由无线数据链路连接到ECU。在其他实施方式中，可以使用有线连接，并且可选地，更新控制器9可以设置在车辆自身中。例如，中央车辆控制器5可以包含集成的更新控制器9。更新控制器9包含用于与ECU进行安全数据通信的预存储的安全密钥。
在步骤23中，更新控制器9从ECU接收诊断信息，并基于该诊断信息及其存储的ECU基础设施数据来识别每个ECU的所需功能。然后，更新控制器9为每个ECU分配适当的软件标识符(SWID)，用于标识EE架构内的ECU。
在步骤24中，更新控制器9向每个ECU发送更新数据，用于基于所分配的SWID来更新其软件，以便在其安装位置起作用。即，例如，安装在车辆的左前方的ECU 2a可以基于其与其他设备和ECU的连接而被识别为左前区域控制器。更新控制器9然后用所需的规则和策略将ECU 2a更新为起到左前区域控制器的作用。这样，ECU 2a的软件被更新为接收和处理来自车辆的该区域中的相关联的摄像头、超声波和激光雷达传感器的输入数据，以及输出到所连接的扬声器和致动器的控制信号。应当理解，更新控制器9可以不需要完整地安装新的ECU软件，而是可以更新设定和配置信息以激活适于该ECU位置的特定功能。更新控制器9还可以更新ECU以记录车辆的VIN。
这样，可以将包含基础软件平台的标准化ECU安装到车辆中，并且可以将初始化步骤用作发现阶段，以允许每个ECU识别其相邻的设备和在车辆内的位置。更新服务器9然后可以将适当的软件更新下载到每个ECU以允许EE架构正确地操作。这由此允许ECU在不同的车辆型号和车辆内的位置中使用。
此外，上述系统还允许更多种类的其他设备7与ECU结合使用。例如，不同的组件和子组件可以在初始化阶段由相应的ECU识别，并且由更新控制器9提供的更新的ECU设定可以被选择用于优化这些特定组件的操作。当新组件变得可用时，更新控制器9处存储的配置数据本身也可被更新以包括新的设备驱动程序。这样，可以实现EE架构内的更大灵活性。
该系统还提供早期识别和纠正装配错误。例如，如果特定ECU的规格数据指示其被损坏或不适合在其已被安装的位置使用，则更新控制器9可基于存储在其存储器中的ECU基础设施数据来识别这一点。由此，与预期目标位置不匹配的无效规范的标识可用于提示更新控制器9生成错误报告。因此，这可以提供早期故障检测。
ECU也可以在系统下容易地更换。这可以便于在出现缺陷或者随着新技术变得可用而升级的情况下更换ECU部件。在这种情况下，可以移除现有的ECU，并且可以在其位置替换新的替换ECU。然后可以激活新的ECU以开始配置过程。与图3所示的过程一样，新的ECU执行初始化步骤，并将诊断数据输出到更新控制器9，然后更新控制器9用针对其安装位置的适当软件设定以及相关的SWID和VIN来更新新的ECU。该更新过程可以通过仅对授权汽车经销商可用的安全协议来保护，以确保ECU操作系统的完整性。
应当理解，上述实施方式仅出于说明的目的示出了应用。实际上，实施方式可以应用于许多不同的配置，详细的实施方式对于本领域技术人员来说是易于实现的。

Claims (13)

1.一种在电气/电子EE架构内配置汽车控制器的方法，所述方法包括以下步骤：
经由所述汽车控制器中的一个或更多个I/O端口，将所述汽车控制器连接到所述EE架构内的其它组件；
激活所述汽车控制器中的控制器处理器中的初始化过程，在所述初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识所述EE架构内连接到所述汽车控制器的其它组件的诊断数据；
由所述控制器处理器将所述诊断数据从所述汽车控制器传输到更新控制器；
基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置，由所述更新控制器中的更新处理器将标识符分配给所述汽车控制器；以及
基于所确定的位置，更新存储在所述汽车控制器的存储器中的软件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述诊断数据还包括指示所述汽车控制器的规格参数的规格数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，更新所述汽车控制器中的软件的步骤包括将所分配的标识符存储在所述汽车控制器的所述存储器中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述诊断数据从所述汽车控制器传输到所述更新控制器的步骤包括：所述控制器处理器与所述更新处理器执行安全握手，以在所述汽车控制器与所述更新控制器之间建立安全数据传输。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，更新所述汽车控制器的所述存储器中的软件的步骤包括：所述控制器处理器将软件更新数据从所述更新控制器处的更新数据存储部下载到所述汽车控制器中的所述存储器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：如果从所述汽车控制器接收到的诊断数据不对应于存储在所述更新控制器的EE架构数据存储部中的有效诊断数据，则所述更新控制器的所述更新处理器报告错误。
7.一种汽车控制器，所述汽车控制器包括：
一个或更多个I/O端口；
处理器；
用于存储由所述处理器执行的指令的存储器，所述指令包括：
用于执行初始化过程的指令，在所述初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识在电气/电子EE架构内通过所述一个或更多个I/O端口连接到所述汽车控制器的其他组件的诊断数据；
用于将所述诊断数据传输到更新控制器的指令；
用于从所述更新控制器接收所分配的标识符的指令；
用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及
用于使用分配的标识符和所述软件更新数据来更新所述汽车控制器中的软件的指令。
8.根据权利要求7所述的汽车控制器，其中，所述一个或更多个I/O端口包括用于连接到所述EE架构内的其它组件的多个I/O端口。
9.根据权利要求7所述的汽车控制器，其中，所述一个或更多个I/O端口包括用于连接到I/O集线器的一个或更多个I/O集线器端口，所述I/O集线器连接到所述EE架构内的其它组件。
10.一种汽车控制器系统，所述汽车控制器系统包括：
在电气/电子EE架构中连接的多个汽车控制器和设备；
更新控制器，其建立到所述多个汽车控制器中的一个或更多个汽车控制器的数据连接，
其中，所述多个汽车控制器中的所述一个或更多个汽车控制器被配置成激活初始化过程，所述初始化过程用于确定标识所述EE架构内连接到所述一个或更多个汽车控制器的其他组件的诊断数据，并且所述一个或更多个汽车控制器将所述诊断数据传输到所述更新控制器，并且
其中，所述更新控制器被配置为基于所述诊断数据来确定所述一个或更多个汽车控制器中的每一个汽车控制器在所述EE架构内的位置，然后基于所确定的位置来分配并发送相应的标识符和软件更新数据，以更新相应的汽车控制器。
11.根据权利要求10所述的汽车控制器系统，其中，所述多个汽车控制器中的所述一个或更多个汽车控制器是标准化的并且包括存储由处理器执行的指令的存储器，所述指令包括：
用于执行初始化过程的指令，在所述初始化过程中，各个汽车控制器确定用于标识所述EE架构内与该汽车控制器连接的其他组件的诊断数据；
用于将所述诊断数据传输到所述更新控制器的指令；
用于从所述更新控制器接收所分配的标识符的指令；
用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及
用于使用所分配的标识符和所述软件更新数据来更新所述汽车控制器中的软件的指令。
12.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括存储在所述非暂时性计算机可读介质中的用于由汽车控制器内的处理器执行的指令，所述指令包括：
用于执行初始化过程的指令，在所述初始化过程中，所述汽车控制器确定用于标识在电气/电子EE架构内通过一个或更多个I/O端口与所述汽车控制器连接的其他组件的诊断数据；
用于将所述诊断数据传输到更新控制器的指令；
用于从所述更新控制器接收所分配的标识符的指令；
用于从所述更新控制器接收软件更新数据的指令，其中，所述软件更新数据是基于根据所述诊断数据确定的所述EE架构内的位置的；以及
用于使用所分配的标识符和所述软件更新数据来更新所述汽车控制器中的软件的指令。
13.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括存储在所述非暂时性计算机可读介质中的用于由更新控制器内的处理器执行的指令，所述指令包括：
用于从汽车控制器接收诊断数据的指令，所述诊断数据用于标识电气/电子EE架构内通过一个或更多个I/O端口连接到所述汽车控制器的其他组件；
用于基于所述诊断数据来确定所述EE架构内的所述汽车控制器的位置的指令；
用于基于所确定的位置向所述汽车控制器分配标识符的指令；以及
用于基于所确定的位置向所述汽车控制器传输软件更新数据以更新所述汽车控制器中的软件的指令。
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