CN116527649A - 一种汽车ota升级断点续传方法、车载ecu及车载网联终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车OTA升级断点续传方法、车载ECU及车载网联终端，属于智能车辆技术领域，特别涉及OTA升级领域。发起方向接受方发送读取地址的指令，若发起方收到有效地址，则发送带有验证值及续传标志的续传请求到接受方，接受方判断续传请求中的验证值与自身存储的验证值是否一致，若一致则向发起升级的ECU发出肯定应答，发起升级的ECU收到肯定应答后根据有效地址进行升级包续传；若发起方未收到有效地址，则发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到接受方，并发送擦除升级包存储区域的指令及执行完整升级包传输。无论接收方是否支持断点续传，本发明都能够快速、准确地确定接收方是否已经存储有数据以及数据的准确断点地址。

Description

一种汽车OTA升级断点续传方法、车载ECU及车载网联终端

技术领域

本发明涉及一种汽车OTA升级断点续传方法、车载ECU及车载网联终端，属于智能车辆技术领域，特别涉及OTA升级领域。

背景技术

随着汽车智能化、网联化技术的发展，OTA(Over-The-Air，空中升级技术)在整车中得到了普遍应用。OTA是指通过移动通信的接口对整车ECU(Electrical Control Unit，电子控制单元)的软件进行管理的技术。在对整车中的ECU进行OTA升级时，为保证车辆和驾乘人员的安全，需要满足一定的前置条件。

近年来，整车智能化技术的发展导致汽车ECU中包含的软件包越来越大，数据包下载过程在整个OTA过程中的时间占比越来越大，已经成为制约OTA升级效率的关键因素。而汽车使用场景是多种多样的，在汽车OTA升级过程中，可能会受到外部因素的干扰，导致OTA升级过程的中断。如果数据传输过程出现中断，而ECU不具备断点续传的能力，那么在故障消除后，需要从数据包的起始位置重新传输整个数据包。这会导致数据包的重复传输，从而导致OTA升级的效率低下。

而现有整车中各种ECU的功能与作用大不相同，导致各个ECU的版本和型号种类繁多，因而各个ECU对OTA升级断点续传功能的支持情况也不尽相同。对于整车厂商而言，需要解决面对各种版本类型的车载ECU都能够以最大传输效率传输升级包的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车OTA升级断点续传方法、车载ECU及车载网联终端，用于解决现有技术中面对各种版本类型的车载ECU难以实现断点续传的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车OTA升级断点续传方法，包括如下步骤：1)发起升级的ECU向待升级的ECU发送读取断点续传地址的指令；2)当发起升级的ECU接收到有效地址时，则发送带有验证值及续传标志的续传请求到对应的待升级ECU；当发起升级的ECU未接收到有效地址时，则发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU；所述验证值用于验证将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包；3)所述待升级的ECU若接收到带有续传标志的续传请求，则判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值是否一致；若一致则向发起升级的ECU发出肯定应答，发起升级的ECU在收到肯定应答后根据所述有效地址进行升级包续传；所述发起升级的ECU在发送完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU后，继续向该待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输。

车载ECU的版本类型种类繁多，有些ECU支持断点续传，有些ECU不支持也无法识别断点续传的指令或对断点续传指令无法做出有效回复。本发明无需对目标ECU是否支持断点续传进行识别，直接发送断点续传起始地址的读取指令，若收到有效地址则执行断点续传，若未收到有效地址则完整传输。无论对应ECU是否支持断点续传，或者支持断点续传的ECU此次为全新升级无需续传，都可以进行升级，且在能够续传时执行续传。

本发明根据待升级ECU反馈的内容是否为有效地址来确定待升级ECU是否能够支持断点续传、是否需要进行断点续传，若为有效地址则从有效地址处继续传输，若不为有效地址则发指令使待升级ECU擦除升级包存储区并重新传输完整升级包。有效地址是指能够实现断点续传的上次传输中断地址，以此保证无论是否支持断点续传的ECU均能以最高效率完成升级包的传输。此外还对续传过程中有效地址前后两段升级包的验证值进行比对，以保证续传的升级包与之前未完成传输的升级包是同一升级包，避免传输过程中升级包发生错误。

进一步地，在上述汽车OTA升级断点续传方法的步骤1)中，所述待升级的ECU收到读取断点续传地址的指令时，如果该ECU支持断点续传，且ECU内部存储有有效升级包数据，则应答续传地址；如果该ECU支持断点续传，但ECU内部无升级包数据、数据完整性检查失败或者程序兼容性检查失败，则应答非有效地址。

本发明不仅能够根据ECU是否支持断点续传功能进行分类，还能够对待升级ECU进行检测，若ECU存储区内无升级包数据、升级包数据完整性检查失败或者程序兼容性检查失败，说明传输过程可能存在其他问题导致断点续传功能无法实现，此时也向发起升级的ECU应答非有效地址以进行完整数据包传输，避免升级包传输出错。

进一步地，在上述汽车OTA升级断点续传方法步骤3)中，所述待升级的ECU判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值不一致时，向发起升级的ECU发出否定应答，发起升级的ECU在收到否定应答后回到步骤1)，重新发送读取断点续传地址的指令。

进一步地，在上述汽车OTA升级断点续传方法中，所述待升级的ECU向发起升级的ECU发出否定应答后，再次收到读取断点续传地址的指令时，应答非有效地址。

本发明步骤3)中通过比对验证值是否一致来判断将要续传的升级包数据与待升级ECU存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包，若一致就说明二者同属一个数据包，可以进行断点续传传输过程；否则回到步骤1)。返回步骤1)后待升级的ECU重新读取断点续传地址的指令时，直接应答非有效地址，避免断点续传地址正常而验证值不一致的情况下，程序重复循环。

进一步地，在上述汽车OTA升级断点续传方法中，所述待升级的ECU的存储器中，设置存储区域；待升级的ECU接收到发起升级的ECU发送的验证值时，将所述验证值储存在存储区域。

用于检验将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包的验证值存储在待升级ECU存储器独立划分的专用存储区域中，这样做的好处是验证值与升级包数据分开储存，避免擦除升级包存储区域时破坏验证值或将验证值误删。

本发明还提供了一种支持断点续传的车载ECU：1)当接收到发起升级的ECU发来的读取断点续传地址的指令时：若内部存储有升级包数据，则向发起升级的ECU应答续传地址；否则应答无效地址、否定应答或不应答；2)当接收到发起升级的ECU发来的带有验证值及续传标志的续传请求后，判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值是否一致，若一致则向发起升级的ECU发出肯定应答。

进一步地，在上述支持断点续传的车载ECU步骤1)中，还对存储的升级包数据进行数据完整性检查和程序兼容性检查，若数据完整性检查失败或者程序兼容性检查失败，则应答无效地址、否定应答或不应答。

进一步地，在上述支持断点续传的车载ECU步骤2)中，若验证值不一致，则向发起升级的ECU发出否定应答，再次收到读取断点续传地址的指令时，应答无效地址、否定应答或不应答。

进一步地，在上述支持断点续传的车载ECU中，所述支持断点续传的车载ECU的存储器中，设置存储区域；待升级的ECU接收到发起升级的ECU发送的验证值时，将所述验证值储存在存储区域。

本发明还提供了一种车载网联终端，通过如下步实现断点续传：1)向待升级的ECU发送读取断点续传地址的指令；2)当接收到有效地址时，则发送带有验证值及续传标志的续传请求到对应的待升级ECU；若接收到待升级ECU的肯定应答，则根据所述有效地址进行升级包续传；当未接收到有效地址时，则发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU；然后向待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输；所述验证值用于校验将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包。

进一步地，在上述车载网联终端中，若在发出带有验证值及完整传输标志的续传请求后接收到待升级ECU的否定应答，则回到步骤1)，重新发送读取断点续传地址的指令；或者，在收到否定应答后，发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU，并继续向该待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

方法实施例：

本发明的一种汽车OTA升级断点续传方法，在传统的OTA升级方案的基础上，增加了断点续传功能的实现方法：若在数据包的下载过程中遇到网络故障或人为因素导致数据包下载中断，服务器端能够记录数据传输断点的位置，在故障排除之后，可以从上次中断的位置继续数据的下载，无需从初始位置重新下载数据包，从而节省数据包传输的时间，提高OTA传输效率。

其中客户端为车辆OTA升级过程中，发起OTA升级的ECU，通常为智能互联网终端设备，其内部需要包含OTA升级控制程序和升级程序，如UDS协议栈；服务器端为车辆OTA升级过程中，接收OTA升级包的ECU，通常为整车中待进行程序升级的ECU，其内部需要包含应用程序和升级程序，如UDS协议栈。

总的来说，车载ECU种类及版本繁多，本发明的方法中的客户端不判断待升级的ECU(即服务端)是否支持断点续传，在准备升级时直接向服务端请求断点续传地址，若该ECU不支持断点续传，则显然无法正确响应请求断点续传地址的报文，给出错误响应、响应非有效地址或者不响应；而对于支持断点续传、但此时无“断点”(即没有传输了部分的升级包数据)的ECU，其可以给出否定应答或应答0地址示意无“断点”需传输完整升级包。在这两种情况下，客户端执行完整数据包传输，首先生成验证值并保存，并发送带有完整传输标志和验证值的传输请求，以供服务端保存验证值供断点续传时验证升级包是否一致时使用，同时无论服务端作何响应，均直接发出擦除升级包存储区域内数据内容的指令(这是为了防止对于老旧的不支持断点续传的ECU，在收到带有验证值的传输请求后错误应答，干扰升级进行)。作为待升级ECU的服务端，若支持断点续传，则在接收到验证值时妥善保存；若不支持也无所谓，不论作何回应，客户端都会继续发出擦除指令，服务端执行擦出指令后，开始执行完整数据包传输。

若中间发生了传输中断，支持断点续传的服务端记录断点，等待下次升级包传输。下次升级包传输时，在接收到客户端发来的请求断点续传地址的指令时，上传记录的断点地址，若该地址合法有效，则客户端执行数据包续传，首先发送带有续传标志和上次生成的验证值的续传请求，服务端收到续传请求后，比对自己妥善保存的验证值和收到的续传请求中的验证值，若一致，则肯定应答，客户端按照收到的断点地址进行数据续传；若不一致，则否定应答，客户端收到否定应答后重新发送请求断点续传地址的指令，服务端再次收到请求断点续传地址的指令时，否定应答、不应答或应答非有效地址即可，以使客户端执行数据包完整传输。

具体地，车载网联终端执行的OTA升级断点续传方法如图1所示，其中图1涉及到的UDS诊断服务定义如下表一所示，图1中涉及的数据参数定义如下表二所示：

表一 UDS诊断服务定义对照表

表二 数据参数定义对照表

如图1所示，车载网联终端在开始升级包传输之前，为该升级包分配随机的Flag值，用作后续“续传请求”中的Flag参数，也即用于验证将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包的验证值。车载ECU的ECU内划分专门的Flag区域用于存放接收到的升级包的Flag值，Flag区域的初始值为0xFFFFFFFF。中断的传输恢复后，车载网联终端首先向车载ECU发送“22F0 80”以读取传输中断地址，参考表一、表二得知，“22”为读取数据命令，“F0 80”为表示车载ECU传输中断地址的标识符。车载ECU接收到读取传输中断地址的请求后，若该车载ECU不支持断点续传功能，则回复否定应答；若该车载ECU支持断点续传功能，且车载ECUECU内已经存储部分升级包有效数据，则应答续传地址；若车载ECUECU数据完整性检查失败或程序兼容性检查失败，需要重传升级包，则应答地址为0；若车载ECUECU内部数据包存储区域出现异常，例如异常断电或程序Bug导致的内部存储文件混乱，则应答地址为0xFF。若车载网联终端收到有效地址(非0且非0xFF)应答，则执行断点续传过程；若车载网联终端收到非有效地址应答(例如0地址应答、0xFF地址应答、否定应答或超时应答)，则执行完整数据包传输过程。

如图1中右侧分支，当执行断点续传过程时，车载网联终端首先对车载ECU发送“续传请求31 01 2F 80 01Flag”命令，参考表一、表二得知，“31 01”为启动例程子功能命令，“2F 80 01”为带有续传标志的命令，“Flag”为车载网联终端本次未完整发送升级包的Flag值。车载ECU接受到上述续传请求后，将接收到的Flag值与自身Flag内的值进行对比并更新自身Flag区域的值，若对比结果不一致时，发送否定响应，若对比结果一致时，发送肯定响应。车载网联终端接收到肯定响应后，开始续传，自传输中断地址起继续传输剩余的升级包；车载网联终端接收到否定响应时，则重新向车载ECU发送“22F0 80”以读取传输中断地址，车载ECU再次接收到读取中断地址的请求后，直接发送非有效地址应答，以避免再次比对Flag导致死循环。

如图1中左侧分支，当执行完整升级包传输过程时，车载网联终端首先对车载ECU发送“续传请求31 01 2F 80 00Flag”命令，参考表一、表二得知，“31 01”为启动例程子功能命令，“2F 80 00”为带有完整传输标志的命令，“Flag”为车载网联终端本次未完整发送升级包的Flag值。无论车载ECU对续传请求的响应结果如何，车载网联终端都将继续执行后续步骤。接下来车载网联终端执行擦除例程，向车载ECU发送“31 01FF 00”命令，其中“3101”为启动例程子功能命令，“FF 00”为车载网联终端擦除车载ECU数据包存储区域命令。车载ECU对已发送的升级包所在存储区被完全擦除后，车载网联终端重新传输完整的升级包。

车载ECU实施例：

本发明的一种具备断点续传功能的车载ECU，其实现断点续传的工作逻辑已经在上述汽车OTA升级断点续传的方法实施例中描述清楚，因此不再赘述。

车载网联终端实施例：

本发明的一种车载网联终端，其工作逻辑与方法实施例中的客户端一致，客户端的升级交互过程已经在上述汽车OTA升级断点续传方法实施例中描述清楚，因此不再赘述。

Claims (11)

1.一种汽车OTA升级断点续传方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)发起升级的ECU向待升级的ECU发送读取断点续传地址的指令；

2)当发起升级的ECU接收到有效地址时，则发送带有验证值及续传标志的续传请求到对应的待升级ECU；

当发起升级的ECU未接收到有效地址时，则发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU；所述验证值用于验证将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包；

3)所述待升级的ECU若接收到带有续传标志的续传请求，则判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值是否一致；若一致则向发起升级的ECU发出肯定应答，发起升级的ECU在收到肯定应答后根据所述有效地址进行升级包续传；所述发起升级的ECU在发送完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU后，继续向该待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输。

2.根据权利要求1所述的汽车OTA升级断点续传方法，其特征在于，步骤1)中，所述待升级的ECU收到读取断点续传地址的指令时，如果该ECU支持断点续传，且ECU内部存储有有效升级包数据，则应答续传地址；如果该ECU支持断点续传，但ECU内部无升级包数据、数据完整性检查失败或者程序兼容性检查失败，则应答非有效地址。

3.根据权利要求2所述的汽车OTA升级断点续传方法，其特征在于，步骤3)中，所述待升级的ECU判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值不一致时，向发起升级的ECU发出否定应答，发起升级的ECU在收到否定应答后回到步骤1)，重新发送读取断点续传地址的指令；或者，发起升级的ECU在收到否定应答后，发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU，并继续向该待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输。

4.根据权利要求3所述的汽车OTA升级断点续传方法，其特征在于，所述待升级的ECU向发起升级的ECU发出否定应答后，再次收到读取断点续传地址的指令时，应答非有效地址。

5.根据权利要求4所述的汽车OTA升级断点续传方法，其特征在于，所述待升级的ECU的存储器中，设置存储区域；待升级的ECU接收到发起升级的ECU发送的验证值时，将所述验证值储存在存储区域。

6.一种支持断点续传的车载ECU，其特征在于；

1)当接收到发起升级的ECU发来的读取断点续传地址的指令时：若内部存储有升级包数据，则向发起升级的ECU应答续传地址；否则应答无效地址、否定应答或不应答；

2)当接收到发起升级的ECU发来的带有验证值及续传标志的续传请求后，判断所述续传请求中的验证值与自身存储的验证值是否一致，若一致则向发起升级的ECU发出肯定应答。

7.根据权利要求6所述的支持断点续传的车载ECU，其特征在于，步骤1)中，还对存储的升级包数据进行数据完整性检查和程序兼容性检查，若数据完整性检查失败或者程序兼容性检查失败，则应答无效地址、否定应答或不应答。

8.根据权利要求7所述的支持断点续传的车载ECU，其特征在于，步骤2)中，若验证值不一致，则向发起升级的ECU发出否定应答，再次收到读取断点续传地址的指令时，应答无效地址、否定应答或不应答。

9.根据权利要求8所述的支持断点续传的车载ECU，其特征在于，所述支持断点续传的车载ECU的存储器中，设置存储区域；待升级的ECU接收到发起升级的ECU发送的验证值时，将所述验证值储存在存储区域。

10.一种车载网联终端，其特征在于；

1)向待升级的ECU发送读取断点续传地址的指令；

2)当接收到有效地址时，则发送带有验证值及续传标志的续传请求到对应的待升级ECU；若接收到待升级ECU的肯定应答，则根据所述有效地址进行升级包续传；

当未接收到有效地址时，则发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU；然后向待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输；

所述验证值用于校验将要续传的升级包数据与自身存储的已接收的升级包数据是否同属一个升级包。

11.根据权利要求10所述的车载网联终端，其特征在于，若在发出带有验证值及完整传输标志的续传请求后接收到待升级ECU的否定应答，则回到步骤1)，重新发送读取断点续传地址的指令；或者，在收到否定应答后，发送带有验证值及完整传输标志的续传请求到对应的待升级ECU，并继续向该待升级ECU发送擦除升级包存储区域的指令并执行完整升级包传输。