基于车机实现人机交互界面的系统、方法及存储介质与流程

1.本发明涉及汽车智能座舱技术领域，具体涉及一种基于车机实现人机交互界面的系统、一种基于车机实现人机交互界面的方法、一种车辆及一种计算机可读储存介质。


背景技术：

[0002][0003]
传统的仪表软件由于具有功能安全属性，且仪表本身无法连接互联网，因此传统的仪表方案无法实现仪表人机交互界面的快速迭代，如果为仪表系统增加联网功能，其成本将大幅度增加。随着仪表显示效果和动画效果不断的迭代更新，当前仪表软件迭代的方式为通过车载娱乐系统或其他能联网的控制器将升级包下载下来，然后再通过物理连接传输给仪表，仪表再进行整包升级，软件包有数百兆之大，该技术存在以下问题：
[0004]
1.耗时长，需要先从互联网下载，再传输给仪表，仪表再进行整包升级，过程繁琐，由于数据包大，每一步耗时大，整个过程超过10分钟；
[0005]
2.耗费流量大，仪表升级一次就需要耗费数百兆流量；
[0006]
3.迭代慢：仪表软件一旦量产，为保证稳定性和成本考虑，车厂或供应商一般只会在发现仪表问题时才会推送升级包。此外，仪表界面的人机交互只能通过方向盘按键控制，操作复杂。
[0007]
如公开号为cn109240788a的发明专利公开了一种人机交互可自定义的汽车仪表个性化显示方法，该方法公开了一种主体风格、显示信息、界面布局、背景颜色、指示形式、显示字体、提示声音、肤色元素、开机动画、问候提示可自定义的方法，其基本过程是将各种用户需要的资源通过usb、蓝牙、wifi更新到主机，并基于汽车主机的触摸屏进行设置，然后对仪表进行升级。该过程同传统方案一样，需要对仪表进行升级才能实现仪表某些部分的人机交互自定义，无法做到仪表不升级实现仪表人机界面的更新，无法做到仪表人机交互界面的快速迭代。车机获得资源后再为仪表升级，实现仪表图片、音效、字体等资源的简单替换，无法实现当前非常主流的仪表3d动画，3d粒子效果等炫酷仪表人机交互的快速更新。
[0008]
再者，当前仪表和车机分别为两个独立的控制器，仪表和车机分别使用各自的操作系统。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的之一在于提供一种基于车机实现人机交互界面的系统，该系统仅通过座舱控制组件实现车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口生成，减少了仪表控制组件，降低整车重量和成本，在进行仪表软件更新时也不需要再经机车控制组件通过物理连接传输给仪表，节约了时间，使仪表软件更新更方便快捷。
[0010]
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0011]
一种基于车机实现人机交互界面的系统，包括座舱控制组件、第一显示组件和第二显示组件，所述座舱控制组件分别与第一显示组件和第二显示组件连接；
[0012]
所述座舱控制组件用于生成车机业务软件窗口，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口；
[0013]
第一显示组件和第二显示组件分别用于显示车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口。
[0014]
根据上述技术手段，通过座舱控制组件生成车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口，并且原来仪表端的计算业务也通过座舱控制组件完成，不需要再设置仪表控制组件，降低整车重量和成本，实现了仪表功能和仪表底层系统及硬件的解耦，使仪表功能软件成为一个轻量级的应用程序软件，能够更好的实现用户个性化功能、升级迭代和功能扩展等。座舱控制组件生成的车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口通过不同的显示组件进行显示，以便于用户查看及操作。
[0015]
在本技术实施例中，所述根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口，包括：
[0016]
根据采集组件传输的数据计算仪表展示数据；
[0017]
根据仪表展示数据及界面显示布局模板生成仪表业务软件窗口。
[0018]
根据上述技术手段，仪表展示数据需要根据采集组件采集的数据进行计算，这部分属于仪表业务，在传统方案中由仪表控制组件来进行计算，在上述技术手段中通过座舱控制组件来实现，不需要仪表端再设置仪表控制组件，节约成本。
[0019]
在本技术实施例中，所述座舱控制组件包括处理单元、随机存储单元和驱动单元，所述处理单元与所述随机存储单元和所述驱动单元连接；
[0020]
所述驱动单元包括两个，分别与第一显示组件和第二显示组件连接，用于驱动第一显示组件和第二显示组件进行内容显示。
[0021]
根据上述技术方案，不同的显示组件与不同的驱动单元连接，以显示不同的内容。
[0022]
在本技术实施例中，所述处理单元根据界面显示布局模板将数据处理成仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口，仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口分别显示在一个显示组件中。
[0023]
根据上述技术方案，处理单元实现数据处理及仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口的生成。
[0024]
在本技术实施例中，所述随机存储单元包括第一帧缓冲区、第二帧缓冲区、第一存储区和第二存储区，所述第一帧缓冲区和第二帧缓冲区分别用于缓存车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之一；所述第一存储区和第二存储区分别用于临时存储车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之一；第一帧缓冲区与第一显示组件和第一存储区对应，第二帧缓冲区与第二显示组件和第二存储区对应。
[0025]
根据上述技术方案，将随机存储单元进行划分，不同的区域存储不同业务软件窗口的数据流，避免数据流混合存储造成的数据显示错乱。
[0026]
在本技术实施例中，所述座舱控制组件与第一显示组件和第二显示组件物理连接。
[0027]
一种基于车机实现人机交互界面的方法，基于所述的系统实现，所述方法包括：
[0028]
通过座舱控制组件生成车机业务交互界面，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务交互界面；
[0029]
通过第一显示组件和第二显示组件分别显示车机业务交互界面和仪表业务交互界面之一。
[0030]
根据上述技术方案，使用座舱控制组件生成车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口，并且原来仪表端的计算业务也通过座舱控制组件完成，不需要再设置仪表控制组件，降低整车重量和成本；座舱控制组件生成的车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口通过不同的显示组件进行显示，以便于用户查看及操作。
[0031]
在本技术实施例中，所述方法还包括：
[0032]
通过预设操作改变第一帧缓冲区、第二帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之间的映射关系，以实现第一显示组件和第二显示组件显示内容的交换。
[0033]
根据上述技术方案可以实现不同显示组件显示的内容交换，提高用户的使用体验。
[0034]
一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的基于车机实现人机交互界面的方法。
[0035]
一种车辆，所述车辆搭载有所述基于车机实现人机交互界面的系统。
[0036]
本发明的有益效果：
[0037]
(1)本发明将传统的单独的由仪表控制组件实现仪表功能改进为由座舱控制组件来同时实现座舱娱乐控制和仪表功能控制，将仪表由事实上的独立控制器改进为座舱生态内的仪表功能应用软件，运行在座舱控制组件之上。实现了车载娱乐系统和仪表系统的整合，降低了整车重量和成本。
[0038]
(2)通过座舱控制组件来生成仪表业务软件窗口，并由显示组件进行显示，仪表业务软件升级过程不再需要从车机端将升级包发送到仪表端，实现了仪表功能和仪表底层系统及硬件的解耦，使仪表功能软件成为一个轻量级的应用程序软件，能够更好的实现用户个性化功能、升级迭代和功能扩展等。
附图说明
[0039]
图1为本发明一种实施方式提供的基于车机实现人机交互界面的系统框图；
[0040]
图2为本发明一种实施方式提供的基于车机实现人机交互界面的系统中处理单元软件组成示意图；
[0041]
图3为本发明一种实施方式提供的基于车机实现人机交互界面的方法流程图；
[0042]
图4为本发明一种实施方式提供的基于车机实现人机交互界面的方法切换窗口数据流与帧缓冲区的映射关系流程图。
具体实施方式
[0043]
以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0044]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0045]
车机即是车载娱乐系统，由于座舱域控领域的芯片算力迅猛提升，可扩展功能和接入的输入输出接口不断丰富，车机、联网终端、倒车影像等各种座舱领域内的控制器由分布式的控制器组成，变为中央集中式的域控制器组成。
[0046]
本实施例提出了一种基于车机实现人机交互界面的系统，如图1所示，包括座舱控制组件、第一显示组件和第二显示组件，所述座舱控制组件分别与第一显示组件和第二显示组件连接；
[0047]
所述座舱控制组件用于生成车机业务软件窗口，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口；
[0048]
第一显示组件和第二显示组件分别用于显示车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口。
[0049]
在本技术实施例中，第一显示组件和第二显示组件为液晶显示组件。液晶显示组件的显示由控制组件控制。车机业务软件包括导航软件、桌面软件、语音软件、音乐播放软件等，仪表业务软件包括、车速、剩余油量、里程数等等。当仪表应用软件需要升级时，单独升级仪表应用软件人机界面hmi即可实现仪表软件的快速升级。
[0050]
根据上述技术手段，通过座舱控制组件生成车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口，并且原来仪表端的计算业务也通过座舱控制组件完成，不需要再设置仪表控制组件，降低整车重量和成本，实现了仪表功能和仪表底层系统及硬件的解耦，使仪表功能软件成为一个轻量级的应用程序软件，能够更好的实现用户个性化功能、升级迭代和功能扩展等。座舱控制组件生成的车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口通过不同的显示组件进行显示，以便于用户查看及操作。
[0051]
在本技术实施例中，所述根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口，包括：
[0052]
根据采集组件传输的数据计算仪表展示数据；
[0053]
根据仪表展示数据及界面显示布局模板生成仪表业务软件窗口。
[0054]
在具体实施过程中，座舱控制组件通过处理单元或者基于以太网的数据分发服务从整车中各个控制器中获取到仪表业务多需要的信号数据，例如获取到车速传感器发出的车速信息，获取到燃油油位传感器发出的油量信息，或者从三电系统中获取到的电量信息等。座舱控制组件获取到整车上述各种车辆信息后，结合车辆驾驶时长、信号周期等时间单位，计算小计里程、总里程等行车数据，并根据上一次点火时油量、熄火时油量数据，结合上一次行驶里程等数据，计算上一次行程油耗等仪表业务数据，以上计算出的需保存在存储中永久保存的数据都通过数据库操作，存储在座舱域控制器软件系统的数据库中。然后根据计算得到的数据和界面显示布局模板生成仪表业务软件窗口。布局模板可以快速更新，可以实现多样化的仪表展示。
[0055]
根据上述技术手段，仪表展示数据需要根据采集组件采集的数据进行计算，这部分属于仪表业务，在传统方案中由仪表控制组件来进行计算，在上述技术手段中通过座舱
控制组件来实现，不需要仪表端再设置仪表控制组件，节约成本。
[0056]
在本技术实施例中，所述座舱控制组件包括处理单元、随机存储单元和驱动单元，所述处理单元与所述随机存储单元和所述驱动单元连接；
[0057]
所述驱动单元包括两个，分别与第一显示组件和第二显示组件连接，用于驱动第一显示组件和第二显示组件进行内容显示。
[0058]
根据上述技术方案，不同的显示组件与不同的驱动单元连接，以显示不同的内容。
[0059]
在本技术实施例中，所述处理单元根据界面显示布局模板将数据处理成仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口。
[0060]
如图2所示，处理单元上的软件组成包括：硬件抽象层及驱动等软件、操作系统及其他中间件、导航、语音等娱乐应用以及仪表应用软件。座舱控制组件通过整车网络接入网络中。
[0061]
根据上述技术方案，处理单元实现数据处理及仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口的生成。
[0062]
在本技术实施例中，所述随机存储单元包括第一帧缓冲区、第二帧缓冲区、第一存储区和第二存储区，所述第一帧缓冲区和第二帧缓冲区分别用于缓存车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之一；所述第一存储区和第二存储区分别用于临时存储车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之一；第一帧缓冲区与第一显示组件和第一存储区对应，第二帧缓冲区与第二显示组件和第二存储区对应。
[0063]
在一些实施例中，设定第一帧缓冲区中缓存车机业务软件窗口数据流，在第二帧缓冲区中缓存仪表业务软件窗口数据流，在系统运行过程中，开机上电后，座舱控制组件首先从整车各个控制器中获取到不同数据采集组件采集到的仪表业务所需信号数据，然后进行计算，根据计算得到的仪表展示数据和仪表界面显示布局模板生成仪表业务软件窗口，并缓存到第二帧缓冲区中，根据车载娱乐系统界面显示布局模板生成车机业务软件窗口，并缓存到第一帧缓冲区中，第一存储区和第二存储区对应进行临时存储，然后驱动单元驱动第一显示组件显示车机业务软件窗口，另一驱动单元驱动第二显示组件显示仪表业务软件窗口，实现不同业务显示到不同的屏幕上。同时座舱控制组件持续获取仪表业务所需信号数据，实时更新仪表业务软件窗口所显示的内容。
[0064]
根据上述技术方案，将随机存储单元进行划分，不同的区域存储不同业务软件窗口的数据流，避免数据流混合存储造成的数据显示错乱。
[0065]
在本技术实施例中，所述座舱控制组件与第一显示组件和第二显示组件物理连接。例如hdmi接口等。
[0066]
一种基于车机实现人机交互界面的方法，基于所述的系统实现，如图3所示，所述方法包括：
[0067]
通过座舱控制组件生成车机业务交互界面，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务交互界面；
[0068]
通过第一显示组件和第二显示组件分别显示车机业务交互界面和仪表业务交互界面之一。
[0069]
根据上述技术方案，使用座舱控制组件生成车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口，并且原来仪表端的计算业务也通过座舱控制组件完成，不需要再设置仪表控制组件，降
低整车重量和成本；座舱控制组件生成的车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口通过不同的显示组件进行显示，以便于用户查看及操作。
[0070]
在本技术实施例中，所述方法还包括：
[0071]
通过预设操作改变第一帧缓冲区、第二帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之间的映射关系，以实现第一显示组件和第二显示组件显示内容的交换。在本技术实施例中，所述预设操作可以是按钮点击、屏幕滑动、语音控制等方式，通过这样的方式交换第一帧缓冲区、第二帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之间的映射关系。例如：初始状态下，第一帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流对应，第二帧缓冲区与仪表业务软件窗口数据流对应，在执行预设操作后，可以改变为第一帧缓冲区与仪表业务软件窗口数据流对应，第二帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流对应；再次执行预设操作可以再次交换映射关系，也就是回到初始设置。
[0072]
具体的如图4所示，当用户执行预设操作时，屏幕缓冲对象控制服务收到切换请求，判断是否有两个帧缓冲对象，若是，则将窗口数据流与帧缓冲区的映射关系进行交换，否则结束操作。
[0073]
根据上述技术方案可以实现不同显示组件显示的内容交换，提高用户的使用体验。
[0074]
一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的基于车机实现人机交互界面的方法。
[0075]
一种车辆，所述车辆搭载有所述基于车机实现人机交互界面的系统。
[0076]
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，包括座舱控制组件、第一显示组件和第二显示组件，所述座舱控制组件分别与第一显示组件和第二显示组件连接；所述座舱控制组件用于生成车机业务软件窗口，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口；第一显示组件和第二显示组件分别用于显示车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口。2.根据权利要求1所述的基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，所述根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口，包括：根据采集组件传输的数据计算仪表展示数据；根据仪表展示数据及界面显示布局模板生成仪表业务软件窗口。3.根据权利要求1所述的基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，所述座舱控制组件包括处理单元、随机存储单元和驱动单元，所述处理单元与所述随机存储单元和所述驱动单元连接；所述驱动单元包括两个，分别与第一显示组件和第二显示组件连接，用于驱动第一显示组件或第二显示组件进行内容显示。4.根据权利要求3所述的基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，所述处理单元用于根据界面显示布局模板将数据处理成仪表业务软件窗口和车机业务软件窗口。5.根据权利要求4所述的基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，所述随机存储单元包括第一帧缓冲区、第二帧缓冲区、第一存储区和第二存储区，所述第一帧缓冲区和第二帧缓冲区分别用于缓存车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流；所述第一存储区和第二存储区分别用于临时存储车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流；第一帧缓冲区与第一显示组件和第一存储区对应，第二帧缓冲区与第二显示组件和第二存储区对应。6.根据权利要求1所述的基于车机实现人机交互界面的系统，其特征在于，所述座舱控制组件与第一显示组件和第二显示组件物理连接。7.一种基于车机实现人机交互界面的方法，基于权利要求1-6中任一项所述的系统实现，其特征在于，所述方法包括：通过座舱控制组件生成车机业务交互界面，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务交互界面；通过第一显示组件和第二显示组件分别显示车机业务交互界面和仪表业务交互界面。8.根据权利要求7所述的基于车机实现人机交互界面的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过预设操作改变第一帧缓冲区、第二帧缓冲区与车机业务软件窗口数据流和仪表业务软件窗口数据流之间的映射关系，以实现第一显示组件和第二显示组件显示内容的交换。9.一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求7-8中任一项所述的基于车机实现人机交互界面的方法。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆搭载有权利要求1-6中任一项所述的基于车机实现人机交互界面的系统。

技术总结
本发明涉及一种基于车机实现人机交互界面的系统、方法及存储介质，属于汽车智能座舱技术领域，所述系统包括座舱控制组件、第一显示组件和第二显示组件，座舱控制组件分别与第一显示组件和第二显示组件连接；座舱控制组件用于生成车机业务软件窗口，并根据车载数据采集组件传输的数据计算并生成仪表业务软件窗口；第一显示组件和第二显示组件分别用于显示车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口。通过座舱控制组件生成车机业务软件窗口和仪表业务软件窗口，并且原来仪表端的计算业务也通过座舱控制组件完成，不需要再设置仪表控制组件，降低整车重量和成本，能够更好的实现用户个性化功能、升级迭代和功能扩展等。升级迭代和功能扩展等。升级迭代和功能扩展等。


技术研发人员：张磊
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/6/28