一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统、方法和车辆技术方案

本专利公开了一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统、方法和车辆。专利中设计了一种USB集线器，将1个USB端口分成多个USB端口，用于连接USB主设备和多个USB从设备。当某个USB从设备需要进行软件升级时，USB主设备通过CAN总线控制该USB从设备的USB端口处于使能状态，其余USB从设备USB端口处于禁用状态，从而建立USB主设备与该USB从设备的USB通信通道，完成该USB从设备升级软件的传输和下载，升级软件下载完成后进行控制器软件的升级。本专利原理及结构简单，不消耗车辆额外的电能；USB主设备、从设备通信时，不会产生数据延时，且能够充分利用USB主设备的传输速率，提高软件升级的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统、方法和车辆
本专利技术属于汽车电子电器零部件
，具体公开了一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统、方法和车辆。
技术介绍
随着汽车电子及控制技术的发展，汽车上的控制器越来越多，控制器软件的复杂度也越来越高，在开发过程中甚至售后经常需要对多个控制器的软件进行升级；而且，控制器升级软件的容量越来越大，少则几十兆字节,多则上百兆字节。传统的CAN通信，因带宽最高1M/秒，已经不能满足车辆控制器软件升级的带宽需求。一个可行的做法是通过USB方式进行软件升级。通过USB方式对车辆上的多个控制器进行软件升级时，不仅升级的每个控制器需要具备USB端口，而且需要车辆上的某个控制器作为USB主设备，能够与多个USB从设备建立通信通道，如图一所示。这种主从关系的USB通信方式，由于受USB主设备内部芯片USB接口数量的限值，不可能与每个USB从设备建立一对一的USB通信通道，因此需要在主从USB设备之间增加USB集线器。这种USB集线器内部有处理器，将1个USB端口扩展成多个USB端口，还集成有USB通信协议及软件，实现USB主设备与多个USB从设备的通信。可以看出，这种USB主从设备的系统架构，由于需要增加单独的USB集线器，系统原理及构成较复杂，成本较高。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的技术问题，本专利技术公开了一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统及方法。该系统和方法，不仅原理及结构简单，不消耗车辆额外的电能；USB主设备、从设备通信时，不会产生数据延时，且能够充分利用USB主设备的传输速率，提高软件升级的效率。本专利中USB从设备的数量不受限制，电气架构灵活，USB从设备扩展能力好，适用于车辆上多个控制器的软件升级。在本专利技术的一种优选实施方案中，USB主设备利用CAN总线控制USB从设备的USB端口处于使能状态或禁用状态，实现USB主设备、USB从设备之间USB通道的启用或禁用。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述USB主设备中集成有USB从设备软件升级程序，所述USB从设备软件升级程序包括CAN总线控制程序、USB端口数据传输程序。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述USB从设备中集成有USB从设备软件升级程序，所述USB从设备软件升级程序包括CAN总线控制程序、USB端口数据传输程序。在本专利技术的一种优选实施方案中，具体步骤包括，步骤1，各个USB从设备不需要软件升级时，USB主设备通过CAN总线禁用各个USB从设备的USB端口；步骤2，当USB主设备判断某一USB从设备需要进行软件升级时，通过CAN总线向该USB从设备发送报文，请求该USB从设备使能USB端口；步骤3，当USB从设备从CAN总线接收到步骤2中的报文后，立即使能该USB从设备的USB端口，并通过CAN总线向USB主设备发送USB端口使能状态、具备升级条件的报文；步骤4，当USB主设备在接收到步骤3中的报文后，USB主设备与该USB从设备建立USB通信通道，USB主设备开始传输升级软件，USB从设备接收升级软件并完成软件升级；步骤5，当USB主设备的软件传输任务完成后，USB主设备通过CAN总线向该USB从设备发送报文，请求该USB从设备禁用USB端口；步骤6，当USB从设备接收到步骤5的CAN报文后，禁用USB端口。本专利技术还公开了一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级系统，包括USB主设备和多个USB从设备，其特征在于：还包括能够将1个USB端口分成多个USB端口的USB集线器，所述USB主设备和所述USB从设备均与所述USB集线器USB端口连接，所述USB主设备与所述USB从设备均与所述CAN总线通讯连接。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述USB集线器包括一个主端口和多个从端口，所述USB主设备与所述主端口连接，所述USB从设备与所述从端口连接。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述USB集线器的每个从端口通过电源线VCC、地线GND、数据线D+和数据线D-与主端口连接。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述USB主设备通过USB线束与所述USB集线器连接，所述USB从设备通过USB线束与所述USB集线器连接。本专利技术还公开了一种车辆，其包括基于USB通信的车辆多控制器软件升级系统。本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单、使用方便，在不增加多余外设备的情况下实现了车载设备的高效便捷的升级，极大的提高了车辆多控制器软件升级的效率。本专利技术的USB集线器，将1个USB端口分成多个USB端口，用于连接USB主设备和多个USB从设备。当某个USB从设备需要进行软件升级时，USB主设备通过CAN总线控制该USB从设备的USB端口处于使能状态，其余USB从设备USB端口处于禁用状态，从而建立USB主设备与该USB从设备的USB通信通道，完成该USB从设备升级软件的传输和下载，升级软件下载完成后进行控制器软件的升级。同样方法，USB主设备也可以与其他USB从设备分时段建立USB通信通道，完成后升级软件的传输、下载和升级，从而实现多个USB从设备的软件升级。进一步的，本专利技术原理及结构简单，不消耗车辆额外的电能；进一步的，本专利技术USB主设备、从设备通信时，不会产生数据延时，且能够充分利用USB主设备的传输速率，提高软件升级的效率；进一步的，本专利技术USB从设备的数量不受限制，多控制器软件升级方法简单，成本低廉，电气架构灵活，适用于车辆上多个控制器的软件升级，具有较强的应用价值。附图说明为了更清楚地说明实施中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中基于USB通信的多控制器软件升级的方法示意图；图2是本专利技术一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统示意图；图3是本专利技术一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的方法示意图。具体实施方式下面通过图2～图3以及列举本专利技术的一些可选实施例的方式，对本专利技术的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对
技术介绍
的问题，本专利设计了一个USB集线器，将1个USB端口分成多个USB端口，且该USB集线器内无处理器、无USB通信协议及软件，系统构成及原理如图2。该USB集线器的1个USB端口与USB主设备相连，其余USB端口分别与USB从设备相连。当某个USB从设备需要进行软件升级时，USB主设备通过CAN总线控制该USB从设备的USB端口处于使能状态，其余USB从设备的USB端口处于禁用状态，从而建立USB主设备与该USB从设备的USB通信通道。同样方法，USB主设备也可以与其他USB从设备分时段建立U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：包含1个USB主设备，多个USB从设备，1个USB集线器，连接USB主设备、USB集线器、USB从设备的多个USB连接线，连接USB主设备、USB集线器的CAN总线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：包含1个USB主设备，多个USB从设备，1个USB集线器，连接USB主设备、USB集线器、USB从设备的多个USB连接线，连接USB主设备、USB集线器的CAN总线。


2.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：USB集线器包括一个USB主端口和多个USB从端口,USB主端口和各个USB从端口的电源VCC、GND、信号D+、D-在电气连接上是并联的。


3.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：所述USB主设备通过USB连接线与USB集线器的USB主端口电气连接；所述各个USB从设备通过USB连接线均与所述USB集线器的各个USB端口电气连接。


4.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：USB主设备、多个USB从设备之间具备CAN总线连接和通信。


5.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：所述USB主设备中集成有USB从设备软件升级程序，所述USB从设备软件升级程序包括CAN总线控制程序、USB端口数据传输程序。


6.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：所述USB从设备中集成有USB从设备软件升级程序，所述USB从设备软件升级程序包括CAN总线控制程序、USB端口数据传输程序。


7.根据权利要求1的所述的基于USB通信的车辆多控制器软件升级的系统，其特征在于：USB主设备利用CAN总线控制US...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪思泉，邹淼淼，胡炼，杨金菊，刘燕，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42