一种LIN总线从节点的在线升级方法以及使用该方法的车辆与流程

一种lin总线从节点的在线升级方法以及使用该方法的车辆
技术领域
1.本发明涉及汽车在线升级技术，特别涉及一种lin总线从节点的在线升级方法以及使用该方法的车辆。


背景技术：

2.车辆中的执行器(actuator)和传感器(sensor)一般是通过lin总线连接到上级电子控制单元(electronic control unit，ecu)。lin总线为单主多从的通信方式，这些执行器和传感器被成为lin总线从节点(slave)，上级电子控制单元被称为lin总线主节点(master)。
3.由于lin总线的单主多从的通信方式的限制，无法在整车正常通信的情况下引入第二个主节点(master)来更新从节点的程序或参数。在需要对lin总线从节点进行升级时，目前的通常做法是将lin总线从节点从整车上拆卸下来，然后通过外部的诊断设备连接上位机(pc)来模拟lin总线主节点(master)以对lin总线从节点(slave)进行诊断，再利用启动器(bootloader)来实现软件的升级，或者利用诊断服务来实现相关参数的写入。
4.现有的通过线下刷新软件和参数的升级方式，至少存在如下问题：需要将被刷写lin总线从节点从整车上拆卸后才能进行，对应批量刷新需要投入大量的人力成本；刷写成本高，需要投入大量的设备成本；刷写效率低，受限于lin总线传输速率的限制，平均刷写周期在10分钟左右；操作难度大，非专业技术人员无法完成；售后数据更新困难，无法完成功能的迭代升级。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是提供一种lin总线从节点的在线升级方法以及使用该方法的车辆，其能够通过ota(over the air)在线升级的方式对lin总线从节点进行升级更新。
6.为了解决上述问题，本发明的一方面提供了一种lin总线从节点的在线升级方法，适于对车辆上的一个或多个lin总线从节点进行在线升级，所述车辆还包括远程信息控制单元、中央网关单元和车身控制单元，所述远程信息控制单元和所述中央网关单元通过第一车载总线连接，所述中央网关单元和所述车身控制单元通过第二车载总线连接，所述车身控制单元和所述lin总线从节点通过lin总线连接，其包括：所述远程信息控制单元通过互联网连接获取所述lin总线从节点的待刷新数据包；所述中央网关单元通过所述第一车载总线从所述远程信息控制单元获取所述待刷新数据包；所述车身控制单元基于所述中央网关单元的触发进入编程模式，并在编程模式下通过所述第二车载总线从所述中央网关单元获取所述待刷新数据包，在接收完所述待刷新数据包之后退出所述编程模式；所述lin总线从节点在检测到配置数据丢失或未写入和/或检测到作为lin总线主节点的所述车身控制单元的刷新请求信号为真时进入刷新模式，并在刷新模式下通过所述lin总线从所述车身控制单元接收所述待刷新数据包，在接收完所述待刷新数据包以及对所述待刷新数据包验证正确后退出所述刷新模式。
7.本发明的另外一方面提供了一种车辆，其包括远程信息控制单元、中央网关单元、车身控制单元和lin总线从节点，所述远程信息控制单元和所述中央网关单元通过第一车载总线连接，所述中央网关单元和所述车身控制单元通过第二车载总线连接，所述车身控制单元和所述lin总线从节点通过lin总线连接，所述车辆通过如上所述的lin总线从节点的在线升级方法对所述lin总线从节点进行在线升级。
8.与现有技术相比，上述方案具有以下优点：
9.本发明的lin总线从节点的在线升级方法实现了lin总线主节点到lin总线从节点的数据更新，能够有效的解决整车线上批量刷新lin总线从节点(例如ecu等)数据的问题。具体地，lin总线从节点的在线升级方法可以采用ota-lin tp(lin传输协议)技术，全程自动地完成lin总线从节点(例如ecu等)的数据升级，可以满足售后功能的迭代更新。另外，车身控制单元至lin总线从节点的待刷新数据包采用数据分包的形式发送，其采用独立调度的方式，传输效率更高。此外，lin总线从节点会对内部数据进行自校验，防止数据丢失或损坏带来的功能故障。
附图说明
10.图1例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点的在线升级系统的示意图；
11.图2例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点的在线升级方法的示意图；
12.图3例示了根据本发明一个或多个实施例的车身控制单元从中央网关单元获取待刷新数据包的时序图；
13.图4例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点从车身控制单元获取待刷新数据包的时序图。
具体实施方式
14.在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
15.图1例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点的在线升级系统的示意图。参考图1所示，lin总线从节点的在线升级系统包括车辆10和云端服务器20。车辆10可以通过互联网连接18从云端服务器20获取数据，例如用于对lin总线从节点进行更新的待刷新数据包。云端服务器20例如可以由车辆10的制造商部署并提供相应的ota升级服务。又例如，云端服务器20可以由lin总线从节点的供应商来部署并提供相应的ota升级服务。
16.车辆10包括远程信息控制单元(telematics control unit，tcu)11，中央网关单元(centro gateway module，cgw)12、车身控制单元(body control module，bcm)13和多个lin总线从节点14(14-1、14-2和14-3)。远程信息控制单元11和中央网关单元12通过第一车
载总线15连接。第一车载总线15可以为任意的车载总线，例如可以为以太网总线、can总线、flexray总线等，优选地可以为以太网总线。中央网关单元12和车身控制单元13通过第二车载总线连接16。第二车载总线16可以为任意的车载总线，例如可以为以太网总线、can总线、flexray总线等，优选地可以为can总线。虽然图示中第二车载总线16上仅有中央网关单元12和车身控制单元13，但可以理解，第二车载总线16上还可以具有其他电子控制单元，例如仪表、信息娱乐系统等。车身控制单元13和多个lin总线从节点14通过lin总线连接。在该实施例中，车身控制单元13作为lin总线的主节点。需要说明的是，在图1所示的实施例中，lin总线上具有三个lin总线从节点14，但可以理解，lin总线从节点14的个数可以是任意整数个，例如可以为一个、二个、四个等等。
17.图2例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点的在线升级方法的示意图。lin总线从节点的在线升级方法30例如被实施用于对图1所示车辆10中的lin总线从节点14。参考图2所示，lin总线从节点的在线升级方法30包括如下步骤：
18.步骤31：远程信息控制单元通过互联网连接获取lin总线从节点的待刷新数据包；
19.步骤32：中央网关单元通过第一车载总线从远程信息控制单元获取待刷新数据包；
20.步骤33：车身控制单元基于中央网关单元的触发进入编程模式，并在编程模式下通过第二车载总线从中央网关单元获取待刷新数据包，在接收完待刷新数据包之后退出编程模式；
21.步骤34：lin总线从节点在检测到配置数据丢失或未写入和/或检测到作为lin总线主节点的车身控制单元的刷新请求信号为真时进入刷新模式，并在刷新模式下通过lin总线从车身控制单元接收待刷新数据包，在接收完待刷新数据包以及对待刷新数据包验证正确后退出刷新模式。
22.在步骤31中，远程信息控制单元11可以通过互联网连接18获取lin总线从节点14的待刷新数据包。互联网连接18例如可以包括4g-lte、5g、wifi等无线连接。
23.在步骤32中，中央网关单元12通过第一车载总线15从远程信息控制单元11获取待刷新数据包。图3例示了根据本发明一个或多个实施例的车身控制单元从中央网关单元获取待刷新数据包的时序图。如图3所示，中央网关单元12获取到待刷新数据包后，还对待刷新数据包进行有效性检查。在一个或多个实施例中，有效性检查包括版本状态信息检查和/或数据校验值检查。在一个或多个实施例中，在中央网关单元12触发车身控制单元13进入编程模式之前检测车辆10是否满足软件升级要求，例如车辆状态是否静止，发动机是否停止运转等。
24.在步骤33中，车身控制单元13基于中央网关单元12的触发进入编程模式，并在编程模式下通过第二车载总线16从中央网关单元12获取待刷新数据包，在接收完待刷新数据包之后退出编程模式。如图3所示，在一个或多个实施例中，在中央网关单元12触发车身控制单元13进入编程模式时，中央网关单元12解锁车身控制单元13，并设置编程请求状态标志为真。在车身控制单元13检测到编程请求状态标志为真时，进行内部数据升级条件检测，若满足要求，则设置编程状态标志为真，并进入编程模式。
25.在车身控制单元13进入编程模式之后，中央网关单元12启动数据下载流程，以将带刷新数据包下载到车身控制单元13。即，车身控制单元13从中央网关单元12获取待刷新
数据包。在一个或多个实施例中，车身控制单元13可以基于总线诊断服务来获取待刷新数据包。该总线诊断服务例如可以是按照iso 14229定义的can总线诊断服务。
26.在完成数据下载流程后，中央网关单元12使车身控制单元13退出编程模式。在车身控制单元13退出编程模式后，中央网关单元12设置编程请求状态标志位为假。在一个或多个实施例中，车身控制单元13将获取的待刷新数据包存储在其非易失性存储器中。
27.在步骤34中，lin总线从节点14在检测到配置数据丢失或未写入和/或检测到作为lin总线主节点的车身控制单元13的刷新请求信号为真时进入刷新模式，并在刷新模式下通过lin总线17从车身控制单元13接收待刷新数据包，在接收完待刷新数据包以及对待刷新数据包验证正确后退出刷新模式。
28.在一个或多个实施例中，车身控制单元13包括正常(normal)调度模式和配置(config)调度模式。在一个或多个实施例中，车身控制单元13还包括初始(initial)状态，在该初始状态下车身控制单元13不进行调度。在一个或多个实施例中，车身控制单元13是按照saej26021标准中的主节点需要来定义这二中调度模式和初始状态。
29.图4例示了根据本发明一个或多个实施例的lin总线从节点从车身控制单元获取待刷新数据包的时序图。如图4所示，lin总线从节点14在检测到配置数据丢失或未写入和/或收到作为lin总线主节点的车身控制单元13的刷新请求信号时进入刷新模式，并设置刷新模式标志为真。车身控制单元13检测到刷新模式标志为真时，停止正常调度模式，进入配置调度模式，并在配置调度模式下将待刷新数据包发送给lin总线从节点14。在一个或多个实施例中，车身控制单元13通过lin tp(transport protocol)来将待刷新数据包发送给lin总线从节点14，以提升可靠性。在一个或多个实施例中，发送给lin总线从节点14的待刷新数据包是从车身控制单元13中的非易失性存储器中读取获得的。
30.在一个或多个实施例中，车身控制单元13以数据分包的形式将待刷新数据包发送给lin总线从节点14。在一个或多个实施例中，待刷新数据包包括校验和(checksum)以及每个数据分包对应的标识码。在一个或多个实施例中，lin总线从节点14利用标识码来验证待刷新数据包是否接收完成，并在确认接收完成后，利用校验和来验证待刷新数据包的完整性。在一个或多个实施例中，lin总线从节点14在每次上电或唤醒后对校验和进行验证，若验证失败，则设置配置数据丢失或未写入，以触发进入刷新模式。
31.在一个或多个实施例中，lin总线从节点14在接收完待刷新数据包以及对刷新数据包验证正确后退出刷新模式，并设置刷新模式标志为假。车身控制单元13检测到刷新模式标志为假时，停止配置调度模式，进入正常调度模式。
32.在一个或多个实施例中，在lin总线从节点14为检测到车身控制单元13的刷新请求信号为真而进入刷新模式时，车身控制单元13检测到刷新模式标志为假时，还将刷新请求信号设置为假(图中未示出)。
33.在一个或多个实施例中，lin总线从节点14可以为电动车窗(power window)控制单元。
34.本发明的lin总线从节点的在线升级方法30实现了lin总线主节点到lin总线从节点的数据更新，能够有效的解决整车线上批量刷新lin总线从节点(例如ecu等)数据的问题。具体地，lin总线从节点的在线升级方法30可以采用ota-lin tp(lin传输协议)技术，全程自动地完成lin总线从节点(例如ecu等)的数据升级，可以满足售后功能的迭代更新。另
外，车身控制单元13至lin总线从节点14的待刷新数据包采用数据分包的形式发送，其采用独立调度的方式，传输效率更高。此外，lin总线从节点14会对内部数据进行自校验，防止数据丢失或损坏带来的功能故障。
35.虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。