CN117251184A - 电子控制单元ecu的升级控制方法及设备 - Google Patents

电子控制单元ecu的升级控制方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电子控制单元ECU的升级控制方法，所述方法包括：经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；对所述升级数据进行格式转换；以及将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。本发明还涉及一种电子控制单元ECU的升级控制设备、软件升级系统、计算机存储介质、计算机程序产品、电子控制单元以及车辆。

Description

电子控制单元ECU的升级控制方法及设备
技术领域
本发明涉及电子控制单元ECU的升级控制领域，更具体地，涉及一种电子控制单元ECU的升级控制方法及设备、软件升级系统、计算机存储介质、计算机程序产品、电子控制单元以及车辆。
背景技术
随着汽车的普及，越来越多的汽车进入千家万户，人民生活消费水平的不断提高，汽车的数量也不断的增多，大家对车内电器的智能化要求越来越高，车内各种软件逐渐增多，各种模块的功能都是在不断开发完善中，因而需要对车辆的电子控制单元ECU进行升级。
传统ECU升级应用程序主要采用标准总线升级方式。如图3所示，车辆330经由标准总线接口310（例如CAN总线接口）与笔记本电脑320进行通信，整个升级过程遵循ISO-14229协议。但是，传统CAN总线的传输速率较低，当升级文件较大时，需要花费较长的传输时间，影响整体升级时间。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种用于电子控制单元ECU的升级控制方法，所述方法包括：经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；对所述升级数据进行格式转换；以及将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，所述非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。
作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，对所述升级数据进行格式转换包括：将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及将不同总线上的不同指令转换为上层模块可识别的服务。
作为上述方案的补充或替换，在上述方法中，将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级包括：将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电子控制单元ECU的升级控制设备，所述设备包括：接收装置，用于经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；转换装置，用于对所述升级数据进行格式转换；以及传输装置，用于将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述转换装置包括：诊断通信网关，用于将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及诊断通信代理，用于将不同总线上的不同指令转换为上层模块可识别的服务。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述传输装置配置成：将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于电子控制单元ECU的升级系统，所述系统包括：位于服务层的协议数据单元路由器PDUR；如前所述的升级控制设备，其中，所述升级控制设备配置成将经过格式转换的第一升级数据提供给所述协议数据单元路由器PDUR，所述第一升级数据经由非标准互联通道从车载SoC接收；以及标准总线升级设备，用于经由标准总线通道将第二升级数据提供给所述协议数据单元路由器PDUR。
作为上述方案的补充或替换，在上述升级系统中，所述标准总线通道为CAN总线、Flexray总线或LIN总线。
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。
根据本发明的又一个方面，提供了一种电子控制单元，所述电子控制单元包括如前所述的升级控制设备。
根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆，所述车辆包括如前所述的电子控制单元。
本发明的实施例的电子控制单元ECU的升级控制方案不同于现有技术从CAN总线接收升级数据，而是可经由非标准互联通道，从车载SoC接收升级数据（并对所接收的升级数据进行格式转换以便提供给协议数据单元路由器PDUR）。这样，整个升级过程的扩展性、伸缩性更强。
另外，本发明的一个或多个实施例的电子控制单元ECU的升级控制方案通过采用非标准互联通道（使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线），可有利地提升传输速率，大大降低升级时间。
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电子控制单元ECU的升级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电子控制单元ECU的升级控制设备的结构示意图；
图3示出了现有技术中通过标准总线（如CAN总线）对电子控制单元ECU进行软件升级的示意图；以及
图4示出了根据本发明的一个实施例、用于电子控制单元ECU的升级系统的示意图，该系统通过标准总线通道以及非标准互联通道对电子控制单元ECU进行软件升级。
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电子控制单元ECU的升级控制方案。
图1示出了根据本发明的一个实施例的电子控制单元ECU的升级控制方法1000的流程示意图。如图1所示，电子控制单元ECU的升级控制方法1000包括如下步骤：
在步骤S110中，经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；
在步骤S120中，对所述升级数据进行格式转换；以及
在步骤S130中，将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
在本发明的上下文中，术语“非标准互联通道”是相对于“标准总线通道”而言，用于指明升级电子控制单元ECU的升级数据并非从标准总线，如CAN（控制器局域网）总线、LIN（局域互联网络）总线、FlexRay总线所接收。在一个或多个实施例中，非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。在一个实施例中，非标准互联通道为搭载在SoC与MCU之间的SPI升级信道，该通道相比传统CAN总线通道，速率由原来500KB/S 提升至5M/s，大大降低升级时间。
在步骤S110中，经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据。例如，驾驶员向云端服务器发送软件更新请求；基于该更新请求，云端服务器向车辆网关提供软件更新数据（升级数据），并最终经由车载SoC向升级目标对象发送。
在智能汽车中，很多ECU，如车载中控和仪表控制等需要大数量处理单元的控制器都采用微控制器MCU(Microcontroller Unit)和片上系统SoC(System on Chip)进行结合，MCU负责控制指令，SoC负责需要进行大量数据处理的场景，如车载摄像头传输的图像处理、主动刹车场景的计算处理。因而，在一个实施例中，SoC与微控制器MCU均位于电子控制单元ECU中，并且软件更新数据由SoC提供给微控制器MCU以便对该微控制器MCU进行升级。
在一个实施例中，步骤S120包括：将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及将不同总线（例如，串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、通用异步收发传输UART总线等）上的不同指令转换为上层模块（例如，遵循ISO-14229协议的诊断核心模块）可识别的服务。
在步骤S130中，将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
在本发明的上下文中，协议数据单元路由器PDUR负责在总线系统和不同的基本软件BSW模块之间分发通信包（PDU）。此外，该协议数据单元路由器PDUR还负责不同总线间的PDU和TP-PDU的路由工作。
在一个实施例中，步骤S130包括：将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
需要说明的是，这里的“服务层”是AUTOSAR通讯架构中的概念。所谓AUTOSAR，是指汽车开放系统架构。 AUTOSAR的开发过程是在以下软件层中实现的：MCAL（微控制器抽象层）、基本软件层（BSW）、运行时环境（RTE）和应用层。运行时环境（RTE）的作用是将网络与应用程序的软件组件（SWC）解耦，并以基本软件（BSW）的形式提供统一服务，如系统和诊断服务、总线通信、IO访问和内存管理。BSW通信栈由服务层、ECU抽象层和微控制器抽象层（MCAL）组成。
在一个实施例中，协议数据单元路由器PDUR是服务层的一部分，它将把PDU路由到特定的上层模块，例如DCM、COM等。
在本发明的上下文中，“A/B 系统更新”也称为无缝更新，其目标是确保在更新期间在磁盘上保留一个可正常启动和使用的系统。
传统ECU升级应用程序主要采用CAN升级，遵循ISO-14229协议，涉及到升级程序自升级时，则需要采用两级分区升级法。随着现今汽车E/E架构发展，面向服务及域控制器的发展，两级升级法的弊端限制软件开发的快速迭代。
与现有的两级分区升级法相比，A/B系统更新（也称为A/B Slot升级）有其安全性，同时静默升级, 解决了当前两级升级法的重启次数过多，升级过程中屏幕多次亮灭客户体验差的问题。而且，A/B系统更新解决了升级验签失败，系统重启变砖问题。另外，整个系统更新采用静默升级，实现客户无感，且不需重启外设，可实现多客户端并行升级，加快升级时间。
另外，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电子控制单元ECU的升级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电子控制单元ECU的升级控制方法。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电子控制单元ECU的升级控制方法。
参考图2，图2示出了根据本发明的一个实施例的用于电子控制单元ECU的升级控制设备2000的结构示意图。如图2所示，用于电子控制单元ECU的升级控制设备2000包括：接收装置210、转换装置220以及传输装置230。其中，接收装置210用于经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；转换装置220用于对所述升级数据进行格式转换；以及传输装置230用于将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
在本发明的上下文中，术语“非标准互联通道”是相对于“标准总线通道”而言，用于指明升级电子控制单元ECU的升级数据并非从标准总线，如CAN（控制器局域网）总线、LIN（局域互联网络）总线、FlexRay总线所接收。在一个或多个实施例中，非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。在一个实施例中，非标准互联通道为搭载在SoC与MCU之间的SPI升级信道，该通道相比传统CAN总线通道，速率由原来500KB/S 提升至5M/s，大大降低升级时间。
接收装置210经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据。例如，驾驶员向云端服务器发送软件更新请求；基于该更新请求，云端服务器向车辆网关提供软件更新数据（升级数据），并最终经由车载SoC向接收装置210发送。
在智能汽车中，很多ECU，如车载中控和仪表控制等需要大数量处理单元的控制器都采用微控制器MCU(Microcontroller Unit)和片上系统SoC(System on Chip)进行结合，MCU负责控制指令，SoC负责需要进行大量数据处理的场景，如车载摄像头传输的图像处理、主动刹车场景的计算处理。因而，在一个实施例中，SoC与微控制器MCU均位于电子控制单元ECU中，并且软件更新数据由SoC提供给微控制器MCU以便对该微控制器MCU进行升级。
在一个实施例中，尽管图2中未示出，转换装置220包括：诊断通信网关，用于将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及诊断通信代理，用于将不同总线（例如，串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、通用异步收发传输UART总线等）上的不同指令转换为上层模块（例如，遵循ISO-14229协议的诊断核心模块）可识别的服务。
诊断通信网关还可充当消息路由器或网络管理器。在一个或多个实施例中，诊断通信网关还配置成：接收请求消息，并有针对性地基于该消息的格式对响应进行转换。在一个或多个实施例中，诊断通信代理以及诊断通信网关提供了针对更新服务调用的API接口。
传输装置230用于将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
在本发明的上下文中，协议数据单元路由器PDUR负责在总线系统和不同的基本软件BSW模块之间分发通信包（PDU）。此外，该协议数据单元路由器PDUR还负责不同总线间的PDU和TP-PDU的路由工作。
在一个实施例中，传输装置230配置成：将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
需要说明的是，这里的“服务层”是AUTOSAR通讯架构中的概念。所谓AUTOSAR，是指汽车开放系统架构。 AUTOSAR的开发过程是在以下软件层中实现的：MCAL（微控制器抽象层）、基本软件层（BSW）、运行时环境（RTE）和应用层。运行时环境（RTE）的作用是将网络与应用程序的软件组件（SWC）解耦，并以基本软件（BSW）的形式提供统一服务，如系统和诊断服务、总线通信、IO访问和内存管理。BSW通信栈由服务层、ECU抽象层和微控制器抽象层（MCAL）组成。在一个实施例中，协议数据单元路由器PDUR是服务层的一部分，它将把PDU路由到特定的上层模块，例如DCM、COM等。
在本发明的上下文中，“A/B 系统更新”也称为无缝更新，其目标是确保在更新期间在磁盘上保留一个可正常启动和使用的系统。传统ECU升级应用程序主要采用CAN升级，遵循ISO-14229协议，涉及到升级程序自升级时，则需要采用两级分区升级法。随着现今汽车E/E架构发展，面向服务及域控制器的发展，两级升级法的弊端限制软件开发的快速迭代。与现有的两级分区升级法相比，A/B系统更新（也称为A/B Slot升级）有其安全性，同时静默升级, 解决了当前两级升级法的重启次数过多，升级过程中屏幕多次亮灭客户体验差的问题。而且，A/B系统更新解决了升级验签失败，系统重启变砖问题。另外，整个系统更新采用静默升级，实现客户无感，且不需重启外设，可实现多客户端并行升级，加快升级时间。
在一个或多个实施例中，上述用于电子控制单元ECU的升级控制设备2000可集成在车辆的各种类型的电子控制单元ECU内。
参考图4，它示出了根据本发明的一个实施例、用于电子控制单元ECU的升级系统的示意图，该系统通过标准总线通道以及非标准互联通道对电子控制单元ECU进行软件升级。如图4所示，协议数据单元路由器PDUR 410分别与诊断客户端420、CAN传输模块430进行通信，其中CAN传输模块430采用标准总线通道（即CAN总线），而诊断客户端420采用非标准互联通道。
在图4中，诊断客户端420进一步可包括：诊断通信代理422以及诊断通信网关424，其中，诊断通信代理422用于将不同总线（例如，串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、通用异步收发传输UART总线等）上的不同指令转换为上层模块（例如，位于协议数据单元路由器PDUR 410上层的诊断核心模块）可识别的服务；诊断通信网关424用于将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中。另外，诊断通信网关424还配置成：接收请求消息，并有针对性地基于该消息的格式对响应进行转换。诊断通信代理422以及诊断通信网关424共同提供了针对更新服务调用的API接口。
继续参考图4的左侧，诊断客户端420经由互联传输模块440与片上系统SoC 460进行通信。这样，从片上系统SoC 460、互联传输模块440、诊断客户端420到协议数据单元路由器PDUR 410形成了建立在片上系统SoC 460与协议数据单元路由器PDUR 410之间的非标准互联通道。
与之相对的，参考图4的右侧，电脑端470通过CAN接口模块450与CAN传输模块430进行交互。至此，从电脑端470、CAN接口模块450、CAN传输模块430到协议数据单元路由器PDUR 410的另一条通道（即标准总线通道）也形成。
综上，本发明的实施例的电子控制单元ECU的升级控制方案不同于现有技术从CAN总线接收升级数据，而是可经由非标准互联通道，从车载SoC接收升级数据（并对所接收的升级数据进行格式转换以便提供给协议数据单元路由器PDUR）。这样，整个升级过程的扩展性、伸缩性更强。
另外，本发明的一个或多个实施例的电子控制单元ECU的升级控制方案通过采用非标准互联通道（使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线），可有利地提升传输速率，大大降低升级时间。
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。例如，本发明的技术方案所搭载的产品并不局限于电子控制单元ECU，本领域技术人员可以理解，该技术方案可在具有双通信通道的其他单元中实现。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 (14)

1.一种用于电子控制单元ECU的升级控制方法，其特征在于，所述方法包括：
经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；
对所述升级数据进行格式转换；以及
将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，对所述升级数据进行格式转换包括：
将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及
将不同总线上的不同指令转换为上层模块可识别的服务。
4.如权利要求1所述的方法，其中，将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级包括：
将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
5.一种用于电子控制单元ECU的升级控制设备，其特征在于，所述设备包括：
接收装置，用于经由非标准互联通道，从车载SoC接收用于升级所述电子控制单元ECU的升级数据；
转换装置，用于对所述升级数据进行格式转换；以及
传输装置，用于将经过格式转换的升级数据提供给所述电子控制单元ECU中的协议数据单元路由器PDUR，使得所述电子控制单元ECU能够基于经过格式转换的升级数据进行升级。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述非标准互联通道使用串行外设接口SPI总线、集成电路IIC总线、或通用异步收发传输UART总线。
7. 如权利要求5所述的设备，其中，所述转换装置包括：
诊断通信网关，用于将经由所述非标准互联通道传输的升级数据增加到数据队列中；以及
诊断通信代理，用于将不同总线上的不同指令转换为上层模块可识别的服务。
8.如权利要求5所述的设备，其中，所述传输装置配置成：
将经过格式转换的升级数据提供给位于服务层的所述协议数据单元路由器PDUR，使得处于所述协议数据单元路由器PDUR上层的模块能够基于A/B 系统更新对所述电子控制单元ECU进行升级。
9.一种用于电子控制单元ECU的升级系统，其特征在于，所述系统包括：
位于服务层的协议数据单元路由器PDUR；
如权利要求5至8中任一项所述的升级控制设备，其中，所述升级控制设备配置成将经过格式转换的第一升级数据提供给所述协议数据单元路由器PDUR，所述第一升级数据经由非标准互联通道从车载SoC接收；以及
标准总线升级设备，用于经由标准总线通道将第二升级数据提供给所述协议数据单元路由器PDUR。
10.如权利要求9所述的升级系统，其中，所述标准总线通道为CAN总线、Flexray总线或LIN总线。
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。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。
13.一种电子控制单元，其特征在于，所述电子控制单元包括如权利要求5至8中任一项所述的升级控制设备。
14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求13所述的电子控制单元。
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