ISO14229(UDS)协议的个人学习(初步了解)

基于UDS协议的车辆OTA开发

一、概览

随着汽车电子化和互联网技术的快速发展，车辆OTA(OverTheAir)升级已经成为汽车行业的一个重要趋势。通过OTA升级，车辆可以实现远程诊断、故障修复、软件更新等功能，提高车辆的安全性、可靠性和性能。本文将介绍基于UDS协议的车辆OTA开发，主要包括UDS协议简介、UDS协议在车辆OTA中的应用、UDS协议在车辆OTA开发中的挑战以及解决方案等内容。通过对UDS协议的深入研究和实际应用，为读者提供一套完整的基于UDS协议的车辆OTA开发方案，帮助开发者快速实现车辆OTA功能，为汽车行业的智能化发展做出贡献。

1.1 研究背景和意义

随着汽车电子技术的不断发展，车辆的智能化、网络化和信息化已经成为汽车产业的重要发展趋势。为了满足这些需求，车辆制造商需要不断地对车辆进行升级和优化，以提高车辆的性能、安全性和舒适性。传统的车辆升级方式主要依赖于现场维修，这种方式不仅效率低下，而且给车主带来了很大的不便。研究一种新型的车辆OTA(OverTheAir)升级技术显得尤为重要。

UDS(Unified Diagnostic Services)协议是一种通用的汽车诊断通信协议，它可以实现对车辆各种系统的远程监控、故障诊断和数据传输等功能。通过采用UDS协议，车辆制造商可以实现对车辆的远程升级，从而大大提高了车辆升级的便利性和可靠性。UDS协议还可以实现与第三方软件供应商的数据交互，为车辆提供更多的应用和服务。

提高车辆升级的便利性：通过采用UDS协议，车辆制造商可以实现对车辆的远程升级，用户无需亲自前往维修站即可完成升级操作，大大降低了车主的维护成本和时间成本。

提高车辆升级的可靠性：UDS协议具有较强的抗干扰能力和错误检测能力，可以在复杂的网络环境下保证数据的准确传输，从而提高车辆升级的可靠性。

为车辆提供更多的应用和服务：通过与第三方软件供应商的数据交互，基于UDS协议的车辆OTA可以为车辆提供更多的应用和服务，如导航、语音识别、自动驾驶等，进一步提升车辆的智能化水平。

基于CAN总线的汽车诊断协议UDS（ECU底层模块移植开发）

⼀、意义为了指导开发⼯程师，正确的使⽤诊断模块，快速开发出满⾜车⼚要求的诊断功能。

⼆、诊断模块介绍

此诊断模块根据ISO-14229-1⽂档，并结合部分车⼚的⽂档进⾏开发，使⽤⾯向对象的思路进⾏设计，将模块需要处理的所有事情封装在模块内部，留出模块处理过程接⼝和配置接⼝供调⽤接⼝的⼯程师使⽤。通过调⽤配置接⼝，可以配置我们想要的功能。通过调⽤处理过程接⼝，诊断模块便能提供诊断服务，⽆需其他操作，便能实现诊断功能，开发起来⽅便快捷。

使⽤过程中的复杂之处在于配置，需要根据具体项⽬的诊断需求进⾏具体配置。以下详细介绍。

三、接⼝与配置说明1、类型定义

1）、安全等级定义

typedef enum{

LEVEL_ZERO = 7,//安全等级0，当⼀个服务不需要安全解锁时，使⽤此安全等级。

LEVEL_ONE = 1,//安全等级1，当⼀个服务可以在安全等级1时，使⽤此安全等级。

LEVEL_TWO = 2,//安全等级2，当⼀个服务可以在安全等级2时，使⽤此安全等级。

LEVEL_THREE = 4,//安全等级3，当⼀个服务可以在安全等级3时，使⽤此安全等级。

LEVEL_FOUR = 8,//安全等级4，⼯⼚模式会话使⽤此安全等级，⽤户零部件商下线配置。

LEVEL_UNSUPPORT = 0,//不⽀持，当⼀个服务在某个会话模式不⽀持时，使⽤此等级。

}SecurityLevel;

2）、复位类型，参考ISO-14229-1中11服务复位类型的定义。

typedef enum{

HARD_RESET = 1,//硬件复位

KEY_OFF_ON_RESET = 2,//关开钥匙复位

SOFT_RESET = 3,//软件复位

ENABLE_RAPID_POWER_SHUTDOWN = 4,//预留，⼀般不使⽤

DISABLE_RAPID_POWER_SHUTDOWN = 5,//预留，⼀般不使⽤

Industrial Application

•行业应用

基于UDS协议的整车VCU固件升级方案

"

张开起，兰建平，周海鹰

(

湖北汽车工业学院 汽车工程师学院，

湖北 十堰442002)

摘 要：

针对传统VCU(Vehicle Control Unit)

固件升级方法繁杂、

协议不规范并且升级过程中硬件拆卸易损

等问题，

提出一种基于UDS(UnifieA Diagnostic Service)

协议的整车VCU

固件升级方案%结合测试样车现有电

子电气架构,参照ISO14229

和ISO15765

协议中的固件升级服务规范,实现了整车VCU

固件升级功能％

测

试结果表明，

该升级方案能够准确、

稳定地实现VCU

的固件程序更新，

极大方便了后期开发、

测试和维护

工作%

关键词：UDS &

VCU &

固件升级

中图分类号：TP391.5(

U469.79

文献标识码：A

DOI : 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.01.012

引用格式：

张开起,兰建平,周海鹰•

基于UDS

协议的整车VCU

固件升级方案[J].

信息技术与网络安全,2021 $

40

(1):

67-73.

VCU firmware upgrade scheme based on UDS protocol

Zhang Kaiqi

, Lan Jianping

, Zhou Haiying

(Institute of Automotive Engineers ,

Hubei University of Automotive Technology ,

Shiyan 442002 ,

China)

Abstract:

Aiming at the problems of traditional VCU (Vehicle Control Unit) firmware upgrade methods, including compli­

cated ,

non -standard protocols and vulnerable hardware disassembly during the upgrade process, a vehicle VCU firmware

商用车电控单元UDS诊断协议栈的开发与应用

作者：白蒲江 孟晨兴

来源：《机电信息》2020年第30期

摘要：首先介绍了UDS的特点及优势，然后具体对UDS的服务功能进行了说明，最后以缓速器电控单元的诊断设计为例，阐述了UDS的设计要点及其在车辆标定诊断测试中的应用。

关键词：UDS;电控单元;诊断标定

1 技术背景

CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是国际上应用最广泛的汽车通信总线之一。为实现智能化控制、共享数据信息，商用车将所有的车载电器和ECU控制单元都搭载到CAN网络总线上[1]。 随着汽车ISO（International Standard Organization）诊断标准日趋完善，ISO 15765诊断通信协议规范了基于CAN总线的诊断服务UDS（Unified Diagnostic Services）。UDS是面向商用车控制单元的应用层协议（ISO 14229-1），提供了诊断服务的基本框架，主机厂和零部件供应商可以根据自身情况自定义诊断服务。

2 缓速器控制器诊断需求说明

随着汽车嵌入式技术的发展，商用车控制系统规模日益扩大，复杂程度不断提高，给整车各种控制单元的诊断、升级服务带来了新的挑战。对缓速器而言，信号连接上，控制器与整车信号的交互已经从全硬线传输过渡到硬线加CAN通信传输上来，未来为了满足整车数据共享的需求，将实现全CAN通信传输;整车均配备了OBD诊断接口，控制器与该接口连接，利用诊断仪等可以实现控制器程序升级及数据监测等。功能方面，原来识别驾驶员手柄档位控制缓速器输出制动力，现在能响应来自电子制动系统装置（制动踏板）、车身装置（手柄）的扭矩请求，精准控制缓速器辅助整车进行制动。整车人机接口方面，控制器与智能化仪表通过CAN方式进行交互，不仅线束连接更加简单，还能实现运行数据、故障灯、故障码显示。综上所述，对于缓速器控制而言，为满足驾驶员对车辆功能持续提升、维修人员对车辆故障快速处理的需求，缓速器控制系统应支持用户利用诊断仪对控制器进行程序刷写、故障诊断、参数标定、数据采集等方面的操作。为了便于主机厂统一诊断，缓速器在进行自诊断开发的同时，也需要同步按照UDS规范进行诊断协议栈开发[2]。下面将详细描述诊断协议栈的开发過程。