本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體涉及一種與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表以及一種聯(lián)動的儀表與應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前汽車市場上絕大部分車型里，駕駛信息系統(tǒng)(儀表)和娛樂信息系統(tǒng)(中控)是兩個獨立的系統(tǒng)，在去年到今年的各大車展和ces展會上，不斷涌現(xiàn)儀表與中控聯(lián)動的設(shè)計方案，在儀表上顯示來自中控的導(dǎo)航信息和音樂信息，比如特斯拉，奧迪tt，凱迪拉克的cue，帕薩特fpk，bmw的fpk,以及馬瑞利的12.3寸儀表與中控聯(lián)動方案，這些方案的設(shè)計思路均為通過數(shù)據(jù)通道(lvds、cvbs、bluetooth、wifi、auxin、usb)將中控的娛樂信息傳送到儀表的液晶屏，與儀表自身的駕駛信息進行整合顯示。

為了保證儀表中查看娛樂信息系統(tǒng)的流暢性體驗，顯示圖像數(shù)據(jù)的幀率需要在25fps以上，上述方案里要么幀率不夠(奧迪tt，帕薩特fpk)，造成顯示時卡頓；要么中控娛樂信息系統(tǒng)在儀表上的顯示區(qū)域比較小，大概有5寸左右(特斯拉，凱迪拉克cue，馬瑞利，bmwfpk)，顯示的內(nèi)容太少，因此對動態(tài)的中控娛樂信息系統(tǒng)顯示效果不好，用戶體驗不好。

儀表提供駕駛信息，有著高安全性高穩(wěn)定性要求，啟動響應(yīng)很快，中控娛樂信息系統(tǒng)由于其自身軟硬件設(shè)計問題，其安全性穩(wěn)定性相對較低，啟動較慢，存在假關(guān)機的狀態(tài)，而且儀表與中控工作的點火開關(guān)狀態(tài)并不完全一樣。

上述方案存在以下問題：

●在儀表端切換娛樂信息系統(tǒng)時，儀表響應(yīng)較慢；

●中控與儀表聯(lián)動時，儀表顯示的中控信息只有導(dǎo)航和音樂，聯(lián)動功能也只有地圖和選歌，導(dǎo)航提示信息與導(dǎo)航路線地圖無法同時顯示(例如，凱迪拉克cue)；

●如果中控工作異常或者連接異常時，儀表無法正常工作，出現(xiàn)中控圖像數(shù)據(jù)無法刷新以及圖像殘留等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明要解決的問題是提供一種與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表，控制器設(shè)置為根據(jù)來自應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)和駕駛信息構(gòu)建頁面，將頁面送至顯示屏顯示，并根據(jù)用戶輸入裝置的操作向娛樂信息系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，實現(xiàn)儀表與與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動，可以方便地在儀表上擴展和操作更多的應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表，包括控制器、顯示屏與用戶輸入裝置，顯示屏與用戶輸入裝置均與控制器連接，其特征在于，控制器與應(yīng)用系統(tǒng)連接，控制器設(shè)置為根據(jù)來自應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)和駕駛信息構(gòu)建頁面，將頁面送至顯示屏顯示，并根據(jù)用戶輸入裝置的操作向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的控制指令。

進一步地，一個頁面對應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)中的一個應(yīng)用。

進一步地，用戶輸入裝置用于切換頁面。

進一步地，切換頁面采用轉(zhuǎn)場動畫效果。

進一步地，用于應(yīng)用數(shù)據(jù)的圖層顯示于用于駕駛信息的圖層之下。

進一步地，應(yīng)用數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)中像素點不包括透明度分量。

進一步地，與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表包括渲染緩存，用于圖像數(shù)據(jù)和駕駛信息的疊加渲染。

進一步地，對應(yīng)于正在顯示屏顯示的應(yīng)用發(fā)生異常，頁面顯示文字提示信息。

進一步地，頁面顯示文字提示信息時，用黑色圖像進行疊加渲染。

進一步地，儀表包括與應(yīng)用系統(tǒng)的圖像編碼芯片對應(yīng)的圖像解碼芯片，控制器通過圖像解碼芯片的狀態(tài)獲知是否有可用的圖像數(shù)據(jù)。

進一步地，顯示屏為儀表顯示屏或抬頭顯示屏。

本發(fā)明還提供一種聯(lián)動的儀表與應(yīng)用系統(tǒng)，包括應(yīng)用系統(tǒng)以及上述與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表，應(yīng)用系統(tǒng)和與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表之間設(shè)置有控制連接和數(shù)據(jù)連接。

進一步地，應(yīng)用系統(tǒng)為娛樂信息系統(tǒng)、倒車影像系統(tǒng)或行車記錄儀。

進一步地，通過控制連接，應(yīng)用系統(tǒng)向與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表的控制器發(fā)送心跳信號、應(yīng)用就緒信號與應(yīng)用異常信號，與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

進一步地，通過數(shù)據(jù)連接，應(yīng)用系統(tǒng)向與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表以及聯(lián)動的儀表與應(yīng)用系統(tǒng)，具有以下有益效果：

(1)控制器設(shè)置為根據(jù)來自顯示應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)和駕駛信息構(gòu)建頁面，將頁面送至顯示屏顯示，并根據(jù)用戶輸入裝置的操作向娛樂信息系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，實現(xiàn)儀表與與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動，可以方便地在儀表上擴展和操作更多的應(yīng)用；

(2)控制信號和應(yīng)用數(shù)據(jù)通過不同的連接傳輸，應(yīng)用數(shù)據(jù)不會影響控制信號的傳輸，在儀表端切換應(yīng)用時，不會造成響應(yīng)速度慢；

(3)圖像數(shù)據(jù)中像素點不包括透明度分量，這樣既不影響用戶讀取駕駛信息，又可以減小傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，提高響應(yīng)速度；

(4)儀表包括獨立于顯示緩存的渲染緩存，用于圖像數(shù)據(jù)和駕駛信息的疊加渲染，以防止圖像數(shù)據(jù)丟幀、閃爍；

(5)采用異常處理，保證儀表在應(yīng)用系統(tǒng)不能正常工作或不能正常傳輸圖像數(shù)據(jù)時，仍可以正常工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施例的聯(lián)動的儀表與應(yīng)用系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例的聯(lián)動的儀表與應(yīng)用系統(tǒng)，包括應(yīng)用系統(tǒng)以及與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表，應(yīng)用系統(tǒng)和與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表之間設(shè)置有控制連接和數(shù)據(jù)連接。

應(yīng)用系統(tǒng)可以是娛樂信息系統(tǒng)、倒車影像系統(tǒng)或行車記錄儀等可以進行視頻圖像輸出的應(yīng)用系統(tǒng)，其中娛樂信息系統(tǒng)包括多個應(yīng)用，例如導(dǎo)航應(yīng)用、音樂應(yīng)用與電話應(yīng)用，而倒車影像系統(tǒng)只包括一個應(yīng)用。

與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表，包括控制器、顯示屏與用戶輸入裝置，顯示屏與用戶輸入裝置均與控制器連接，控制器與應(yīng)用系統(tǒng)連接，控制器設(shè)置為根據(jù)來自應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)據(jù)和駕駛信息構(gòu)建頁面，將頁面送至顯示屏顯示，并根據(jù)用戶輸入裝置的操作向娛樂信息系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的控制指令。

本實施例中應(yīng)用系統(tǒng)為娛樂信息系統(tǒng)，顯示屏為7寸的儀表顯示屏。在其他的實施例中應(yīng)用系統(tǒng)也可以是倒車影像系統(tǒng)或行車記錄儀，顯示屏也可以是抬頭顯示屏。

一個頁面對應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)中的一個應(yīng)用，可以通過配置設(shè)定應(yīng)用系統(tǒng)中的哪些應(yīng)用與儀表聯(lián)動。例如有些用戶僅將娛樂信息系統(tǒng)的導(dǎo)航應(yīng)用與儀表聯(lián)動，而有些用戶僅將娛樂信息系統(tǒng)的音樂應(yīng)用與儀表聯(lián)動，還有用戶將娛樂信息系統(tǒng)的所有應(yīng)用與儀表聯(lián)動。本實施例中將娛樂信息系統(tǒng)的所有應(yīng)用與儀表聯(lián)動，包括導(dǎo)航應(yīng)用、音樂應(yīng)用與電話應(yīng)用。

當(dāng)然儀表也可以與智能娛樂信息系統(tǒng)，例如carplay、android、androidauto、fordsdl、mirrorlink中的各種app聯(lián)動。

采用這樣的設(shè)計，可以在儀表上擴展和操作任意多的聯(lián)動的應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用。

應(yīng)用系統(tǒng)和儀表之間設(shè)置有控制連接和數(shù)據(jù)連接，通過控制連接，應(yīng)用系統(tǒng)向與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表的控制器發(fā)送心跳信號、應(yīng)用就緒信號與應(yīng)用異常信號，與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送控制指令；通過數(shù)據(jù)連接，應(yīng)用系統(tǒng)向與應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)動的儀表發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。

控制信號和應(yīng)用數(shù)據(jù)通過不同的連接傳輸，應(yīng)用數(shù)據(jù)不會影響控制信號的傳輸，在儀表端切換娛樂信息系統(tǒng)時，不會造成響應(yīng)速度慢。

本實施例中，控制連接為can總線；數(shù)據(jù)連接為lvds線纜。

儀表通過can網(wǎng)絡(luò)與娛樂信息系統(tǒng)建立控制信號連接，通過lvds線纜與娛樂信息系統(tǒng)建立信號連接，信號包括：

●儀表需要知道的娛樂信息系統(tǒng)的工作狀態(tài)、導(dǎo)航就緒、音樂就緒、電話就緒的應(yīng)用就緒信號；

●娛樂信息系統(tǒng)需要知道的儀表工作狀態(tài)、儀表通知娛樂信息系統(tǒng)進行導(dǎo)航音樂電話等圖像數(shù)據(jù)切換的控制信號以及操作導(dǎo)航、音樂、電話應(yīng)用的控制信號。

用戶輸入裝置為方控按鍵，用于操作應(yīng)用。

本實施例中方控按鍵設(shè)置在方向盤上。

如果當(dāng)前頁面顯示音樂，使用方控按鍵的上、下按鍵以及確認鍵選定歌曲，對應(yīng)的按鍵操作會通過can總線傳送給娛樂信息系統(tǒng)的音樂應(yīng)用，播放選定的歌曲。

方控按鍵還用于切換頁面，方控按鍵的左、右按鍵可以像智能手機一樣左右切換頁面，例如當(dāng)前儀表顯示屏顯示導(dǎo)航應(yīng)用，儀表的控制器接收左、右按鍵事件，并發(fā)送到娛樂信息系統(tǒng)，娛樂信息系統(tǒng)切換圖像數(shù)據(jù)，例如從導(dǎo)航切換到音樂，從而在儀表顯示上顯示音樂應(yīng)用。

在使用左、右按鍵來切換頁面時，由于從按下按鍵，到儀表通過can網(wǎng)絡(luò)通知娛樂信息系統(tǒng)切換應(yīng)用信息，然后娛樂信息系統(tǒng)準(zhǔn)備圖像數(shù)據(jù)，到儀表接收到圖像數(shù)據(jù)，要保證流暢的頁面切換體驗，而且顯示上不能有圖像閃爍，則需要通過轉(zhuǎn)場動畫效果(如淡入、淡出等轉(zhuǎn)場效果)來平滑頁面切換的視覺感受，避免數(shù)據(jù)傳輸延時造成的頁面顯示錯誤，這里使用的是淡入、淡出(fadein，fadeout)。

應(yīng)用數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)連接來傳輸，本實施例中，圖像的分辨率為800*480的rgb888，數(shù)據(jù)連接是lvds。

在其他實施例中，數(shù)據(jù)連接還可以是lvds、cvbs、bluetooth、wifi、auxin或usb。

高分辨率的圖像數(shù)據(jù)通過娛樂信息系統(tǒng)進行l(wèi)vds編碼，通過lvds線纜傳輸?shù)絻x表控制器，再通過儀表控制器進行l(wèi)vds解碼，通過軟件方法渲染后，與原有的儀表的駕駛信息疊加顯示，送入顯示緩存里，這導(dǎo)致儀表負載增加一倍左右(包括數(shù)據(jù)總線的帶寬、顯示的計算量)，圖像數(shù)據(jù)的幀率越高，負載越高。

本實施例中，儀表包括渲染緩存，用于圖像數(shù)據(jù)和駕駛信息的疊加渲染，渲染緩存獨立于顯示緩存，用于圖像數(shù)據(jù)和駕駛信息的疊加渲染，最終送入雙緩存或三緩存的顯示緩存用于顯示，以防止圖像數(shù)據(jù)丟幀、閃爍。

儀表作為高安全性高穩(wěn)定性要求的部件，在娛樂信息系統(tǒng)工作異常、連接斷開等異常情況發(fā)生時，必須可以獨立工作：

(1)由于儀表和娛樂信息系統(tǒng)工作不完全一樣，而且兩者的啟動時間有很大差異，儀表啟動是毫秒級，娛樂信息系統(tǒng)啟動是分鐘級，這樣兩者之間的can通信和數(shù)據(jù)通信存在不同步的情況；

(2)由于圖像數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)連接來傳輸，這里是lvds，所以儀表也需要應(yīng)對數(shù)據(jù)連接的異常；

(3)由于娛樂信息軟硬件方面的限制，其穩(wěn)定性不如儀表，當(dāng)中控出現(xiàn)工作異常時，儀表為保證自身的穩(wěn)定工作，需要對此進行異常處理；

(4)由于系統(tǒng)中存在各種延時，包括hmi繪制的延時，can網(wǎng)絡(luò)延時，圖像數(shù)據(jù)幀率較高，數(shù)據(jù)量較大等原因，導(dǎo)致當(dāng)高幀率的圖像進來后，會出現(xiàn)圖像滯后，丟幀等問題。

對于(1)，娛樂信息系統(tǒng)可以通過can總線周期性地發(fā)送心跳信號，表征中控存在并在工作；當(dāng)每個應(yīng)用正常工作時，通過can總線周期性地發(fā)送應(yīng)用就緒信號，例如導(dǎo)航應(yīng)用就緒、音樂應(yīng)用就緒和電話應(yīng)用就緒，分別表征中控的導(dǎo)航、音樂、電話功能已經(jīng)可以正常工作了，三個信號是相互獨立的，只是用來表征相應(yīng)的應(yīng)用是否就緒，但這不代表已經(jīng)在發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。

另外，精簡聯(lián)動時can網(wǎng)絡(luò)上的can信號數(shù)量，降低can網(wǎng)絡(luò)負載，這樣在儀表中控聯(lián)動時，能夠更快的響應(yīng)can信號，將can網(wǎng)絡(luò)延時降到最低。

對于(2)，儀表控制器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸儀表端的圖像解碼芯片的狀態(tài)，來獲知數(shù)據(jù)鏈路上是否有可用的圖像數(shù)據(jù)，例如可以通過芯片的驅(qū)動程序來獲知，其中有關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路上是否有可用的圖像數(shù)據(jù)的api接口，芯片是否正確初始化正常工作的api接口，也可以簡單地通過檢測芯片跟數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)的管腳的上電狀態(tài)，來判斷芯片的數(shù)據(jù)鏈路上是否有可用的圖像數(shù)據(jù)。

對于(3)，采用以下異常處理，保證儀表在娛樂信息系統(tǒng)不能正常工作或不能正常傳輸圖像數(shù)據(jù)時，仍可以正常工作，對應(yīng)于正在顯示屏顯示的應(yīng)用發(fā)生異常，頁面顯示文字提示信息。

具體如下：

●儀表在上電后，若一秒之內(nèi)收到心跳信號，表示與娛樂信息系統(tǒng)連接成功，若儀表在三秒之內(nèi)收不到心跳信號，表示儀表與娛樂信息系統(tǒng)沒有連接成功，或者失去連接，則儀表顯示娛樂信息系統(tǒng)的區(qū)域會顯示文字“無法連接娛樂信息”；

●儀表在上電后，若儀表檢測圖像解碼芯片的數(shù)據(jù)鏈路上沒有可用的圖像數(shù)據(jù)，則表示硬件連接異常，則儀表顯示娛樂信息系統(tǒng)的區(qū)域會顯示文字“無法連接娛樂信息系統(tǒng)”；

●儀表在收到心跳信號的同時，儀表檢測圖像解碼芯片的數(shù)據(jù)鏈路上有可用的圖像數(shù)據(jù)，也就是說軟硬件都連接正常時，如果收到應(yīng)用就緒信號，則儀表相應(yīng)的頁面上會顯示相應(yīng)的應(yīng)用信息，如果有一個應(yīng)用就緒信號沒收到，則相應(yīng)的頁面上顯示文字“xx應(yīng)用尚未就緒”，例如沒有收到導(dǎo)航應(yīng)用就緒信號，相應(yīng)的頁面上顯示文字“導(dǎo)航應(yīng)用尚未就緒”。

通過上述顯示控制邏輯的優(yōu)化，保證儀表與娛樂信息系統(tǒng)聯(lián)動正?；虍惓r，儀表都能夠正確顯示。

對于(4)，用于應(yīng)用數(shù)據(jù)的圖層顯示于用于駕駛信息的圖層之下，顯示頁面時不需要圖像數(shù)據(jù)中像素點的透明度，圖像數(shù)據(jù)中像素點不包括透明度分量，這樣不會影響顯示，既不影響用戶讀取駕駛信息，相應(yīng)減小傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，也相應(yīng)減小需要處理的數(shù)據(jù)量，從而提高了幀率，提高響應(yīng)速度。

另外通過重構(gòu)儀表hmi的設(shè)計，剔除駕駛信息無效或冗余的繪制請求，精簡和整合必須的繪制請求，采用異步的方式，按需動態(tài)調(diào)整pipeline里的任務(wù)數(shù)量，這樣極大的降低了由儀表的駕駛信息的繪制引入的負載，最終使得整個系統(tǒng)負載滿足設(shè)計需求。

頁面顯示文字提示信息時，用黑色圖像進行疊加渲染，防止圖像殘留，影響儀表顯示。

當(dāng)儀表上電后應(yīng)用頁面被激活時，儀表下電時關(guān)閉應(yīng)用頁面。

通過系統(tǒng)優(yōu)化，使得顯示的分辨率為800*480的rgb888的應(yīng)用圖像的幀率達到30fps，能夠流暢和完善的顯示娛樂信息系統(tǒng)內(nèi)容。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的各種更動與修改，均應(yīng)納入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。