标准化分层架构的车载标定数据文件及生成方法与流程

本发明属于车载电子控制单元标定，具体涉及一种标准化分层架构的车载标定数据文件及生成方法，适用于汽车研发台架测试、量产eol批量刷写及售后参数升级等全生命周期场景。

背景技术：

1、随着汽车电子系统的日益复杂化，车载ecu的标定参数数量和种类持续增加，标定数据文件的管理与传输效率成为影响整车研发和量产效率的关键因素。然而，当前车载ecu标定文件领域存在一定缺陷：

2、第一，标定文件格式缺乏统一标准。不同厂商、不同型号ecu的标定文件格式各异，相互之间无法通用，导致标定工具兼容性差，研发、量产及售后各阶段均需针对不同ecu开发专用工具，大幅增加了开发成本和维护复杂度。

3、第二，校验机制单一低效。现有标定文件的校验机制仅针对文件整体进行校验，无法实现分块独立校验，一旦局部数据发生篡改或传输错误，难以快速定位具体错误位置，既影响刷写效率，也带来数据安全隐患。

4、针对上述问题，现有技术亟需改进。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种标准化分层架构的车载标定数据文件及生成方法，实现了格式统一和细粒度数据完整性验证，能够快速定位文件传输或存储过程中的错误区域。

2、本发明采用的技术方案是：一种标准化分层架构的车载标定数据文件，包括：

3、文件头模块，用于存储文件标识、ecu适配参数和全局校验信息；

4、至少一个标定数据块模块，每个标定数据块模块对应ecu中一段连续存储区域，用于存储一类ecu标定参数；每个标定数据块模块具有唯一标识且按顺序排列，且包含对所存储的标定参数进行局部完整性校验的校验信息；

5、认证表模块，设置于文件末尾，用于存储与各标定数据块模块对应的地址信息、原始数据长度及防篡改校验信息，并对所述标定数据块模块的数量进行二次校验；

6、所述文件头模块、至少一个标定数据块模块、认证表模块沿文件的存储方向按固定顺序无间隙拼接，所述认证表模块的完整性校验信息被写入所述文件头模块，以形成认证表模块与文件头模块之间的闭环校验关系。

7、进一步地，所述文件头模块采用大端字节序编码，且具有固定的总长度。

8、进一步地，所述文件头模块包括以下功能字段组：

9、标识字段组，用于存储文件类型标识与版本信息，以区分文件格式并支持版本追溯；

10、适配字段组，用于存储ecu硬件参数、文件结构参数及认证表模块定位参数，以匹配目标硬件并管控数据块数量；

11、校验字段组，用于存储认证表模块的完整性校验信息与设备身份信息，以确保文件安全。

12、进一步地，所述标识字段组、适配字段组、校验字段组具体包括：

13、文件标识码字段，以固定赋值作为文件唯一标识，用于识别文件类型；

14、格式版本字段，用于标识文件格式的迭代版本；

15、标定id字段，用于标定版本的全生命周期追溯；

16、零件号字段，用于存储ecu硬件零件号，以匹配目标ecu；

17、总长度字段，用于标识所述车载标定数据文件的总字节数；

18、数量字段，用于记录所述标定数据块模块的个数；

19、vct偏移字段，用于标识所述认证表模块在文件中的起始位置；

20、vct长度字段，用于标识所述认证表模块的总长度；

21、vct哈希字段，用于存储所述认证表模块原始数据的哈希值；

22、研发签名字段，用于存储研发阶段的身份认证信息；

23、量产签名字段，用于存储量产阶段的身份认证信息；

24、上述字段按固定顺序排列。

25、进一步地，所述标定数据块模块包含以下字段：

26、块标识字段，按刷写顺序递增且无重复，用于唯一标识所述标定数据块模块并确定刷写次序；

27、压缩标识字段，用于标识标定数据的压缩状态；

28、数据长度字段，用于标识标定参数的长度；

29、数据字段，用于以二进制格式存储标定参数，所存储的标定参数中不含连续16字节及以上的0x00填充字节及0xff冗余字节；

30、校验字段，用于对所述数据字段中存储的标定参数进行循环冗余校验。

31、进一步地，所述压缩标识字段取值为0或1，0表示未压缩状态，1表示已压缩状态；当所述压缩标识字段取值为1时，所述数据字段中存储的标定参数经压缩处理，压缩后的数据长度不小于压缩前原始数据长度的55%。

32、进一步地，所述认证表模块采用大端字节序编码，包含算法标识字段、数量校验字段和至少一个条目，

33、所述算法标识字段用于标识完整性校验所采用的哈希算法类型；

34、所述数量校验字段用于对标定数据块模块的数量进行二次校验；

35、每个条目对应一个标定数据块模块，每个条目用于存储所述标定数据块模块在ecu中的起始存储地址、原始数据长度及原始数据的防篡改校验值，各条目按对应标定数据块模块的刷写顺序排列。

36、进一步地，所述认证表模块总长度通过以下公式确定：

37、lvct=l固定字段+nvcdb×l条目；

38、其中，lvct为认证表模块总长度；l固定字段为算法标识字段与数量校验字段的长度之和；nvcdb为标定数据块模块的数量；l条目为单个条目的固定长度。

39、进一步地，所述文件头模块中记录的标定数据块模块数量、所述认证表模块中记录的标定数据块模块数量与实际标定数据块模块数量均相同。

40、更进一步地，所述车载标定数据文件采用二进制格式存储，文件后缀名固定。

41、一种如上所述的标准化分层架构的车载标定数据文件的生成方法，包括以下步骤：

42、预处理：对标定参数进行无效数据剔除，将连续16字节及以上的0x00填充字节以及所有0xff冗余字节剔除；

43、模块构建步骤：构建文件头模块、至少一个标定数据块模块和认证表模块；

44、拼接：将所述文件头模块、至少一个标定数据块模块、认证表模块按固定顺序无间隙拼接，并核对各模块中记录的标定数据块模块数量与实际数量是否一致；

45、闭环校验：计算所述认证表模块原始数据的哈希值，并将该哈希值写入所述文件头模块的对应字段，形成认证表模块与文件头模块之间的闭环校验关系；

46、整体校验：对所述文件头模块进行校验，验证模块总长度符合固定长度要求，且各字段赋值符合规范；对所有标定数据块模块进行校验，验证块标识字段递增无重复，且各标定数据块模块的局部完整性校验通过；对所述认证表模块进行校验，验证各条目中的地址信息、原始数据长度及防篡改校验值与对应标定数据块模块的参数完全一致；校验通过后，生成标准化车载标定数据文件。

47、进一步地，所述整体校验中，对所述文件头模块的校验包括以下步骤：

48、校验文件标识码字段是否为固定标识值，以快速排除非标定文件；

49、验证文件头模块的总长度是否等于各字段长度之和，确保模块未被截断或填充；

50、校验文件总长度字段与实际文件长度是否一致、零件号字段与目标ecu零件号是否匹配、数量字段与实际标定数据块模块数量是否一致，以确认文件适配当前ecu；

51、校验vct长度字段的赋值是否符合基于标定数据块模块数量的公式计算值、vct偏移字段的赋值是否在合法范围内；

52、最后校验vct哈希字段是否为认证表模块原始数据的正确哈希值、研发签名字段及量产签名字段的赋值是否符合对应场景的身份认证要求，以确保数据安全。

53、本发明的有益效果为：

54、本发明统一了车载ecu标定文件格式，通过固定的分层模块化架构和标准化字段定义，实现不同ecu与标定工具的兼容，大幅降低研发、量产及售后的标定成本。

55、本发明构建了双重校验机制，标定数据块模块内置crc16局部校验，认证表模块实现sha256防篡改校验，两层校验相互独立、层次分明，提升了标定数据的安全性与完整性。

56、本发明支持分块独立管理与中断续传，每个标定数据块模块具有唯一标识且按顺序排列，刷写过程中中断后仅需重新传输异常数据块，无需重传全部数据，提升了刷写效率。

57、本发明适配全生命周期多场景使用需求，文件架构兼顾研发台架测试（多版本参数快速切换）、量产eol批量刷写（固定参数高效传输）、售后升级（小体量参数精准更新）三大场景，具有广泛的工程适用性。