CN103823439A

CN103823439A - 基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法

Info

Publication number: CN103823439A
Application number: CN201410060686.3A
Authority: CN
Inventors: 李红; 杨国青; 雷健; 吴朝晖
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: CN103823439B

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，所述的移动终端通过中控平台与车载***连接，该车载资源控制方法中中控台将来自于车载***和移动终端的控制指令转发到存储器中进行缓存，确定将各个车载资源对应的控制指令，针对任意一个车载资源，将其对应的控制指令按照来源和操作类型进行分类，根据不同类的操作指令的优先级别确定需要执行的操作指令并执行。该车载资源控制方法有效的解决了移动终端和车载***同时控制相同的车载资源出现的冲突问题，且该车载资源控制方法中将接收到的控制指令进行缓存后累计，然后分批处理，降低了CAN总线的访问频率，以及ECU控制器的操作频率。

Description

基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法

技术领域

本发明涉及智能车载***领域，特别涉及一种基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法。

背景技术

车载***是运用嵌入式计算机、卫星定位、通讯、控制等技术来提供安全、环保及舒适性功能和服务的汽车电子设备，它是智能汽车的组成部分。现有的车载***包括：带有液晶显示和触摸屏的中控台（运行有操作***，提供硬件存储器，WIFI或蓝牙接口和CAN接口）、CAN总线、各个ECU控制器（Electronic ControlUnit），中控台和ECU控制器之间通过CAN总线之间相互连接，中控台发送的控制指令通过CAN总线传送给ECU控制器，由ECU控制相应的车载资源。该车载***都运行有实时操作***和非实时操作***。车载***处于无限的信息输入和极为有限的操作交互冲突中：一方面信息***的使用者是处于全神贯注的驾驶状态，另一方面要将车辆信息、位置信息、导航信息、用户信息以及互联网信息融入车载***。

特别是近年来，随着便携式智能电子产品的发展，将移动终端连接到车载***中是目前智能车载***的研究的重点方向之一。该方法使车内的乘员（包括驾驶员以外的成员）能够通过移动终端控制车载资源。例如，驾驶员可以通过车载***可以调节车内空调温度，打开、关闭车窗和车门；而车内人员在授权之后，通过移动终端中的应用软件，同样也可以实现车载***所能实现的部分功能。移动终端实现这些功能，不仅将消费类电子设备带入车载控制领域，而且，极大地方便了驾驶生活。例如，驾驶员在驾驶过程中，其它乘客在授权的情况下也可以方便地调节空调，车窗等，这样能够将驾驶员的压力降低，从而使驾驶员能够更好的集中注意力驾驶，提高安全性，可有效减少交通事故，且使出驾驶员外的其他乘客可以操控车载资源，更加人性化，有利于提高用户体验。另一方便，移动终端在安装应用以后联入车载***，可以实现车载***信息共享。

车载***对车载资源实时控制等多个复杂的功能，当引入移动终端后，由于移动终端和车载***均能够对车载资源进行控制，因此控制过程更加复杂，且移动终端和车载***在功能上存在重叠部分。

在这个前提下，我们在操作控制车载资源时，就可能碰到移动终端和车载***同时控制相同的车载资源出现的冲突问题。其次，现有的操作***中存在操作频繁的问题，中控台的所有控制指令都经过CAN总线发送给车载ECU控制器，导致CAN总线上的数据传输频繁，也可能对同一个ECU控制器频繁发送控制指令。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，该方法能够有效解决移动终端和车载***同时控制相同的车载资源出现的冲突问题，并能够有效避免频繁操作车载资源的问题。

一种基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，包括：

（1）设定定时器以及定时时间，在车载***的存储器中初始化一个三级缓冲区，分别为一级缓冲区，二级缓冲区和三级缓冲区，

所述的二级缓冲区和三级缓冲包括若干个与车载资源一一对应的存储区域，

所述三级缓冲区中的各个存储区域包括若干个与控制指令类型一一对应的栈，

所述的控制指令类型分别为：来自车载***的写操作指令，来自移动终端的写操作指令，来自车载***的读操作指令，来自移动终端的读操作指令；

（2）启动定时器，将来自于车载***和移动终端的控制指令缓存到一级缓冲区形成队列，并检测一级缓冲区中控制指令的个数：

若定时时间结束或一级缓冲区中控制指令的个数等于个数阈值，则将定时器清零，并分别对一级缓冲区中所有的控制指令进行解析，获取各个控制指令的操作对象；

否则，继续将控制命令存入一级缓冲区，直至定时时间结束或一级缓冲区中控制指令的个数达到个数阈值；

（3）根据控制指令的操作对象，将一级缓冲区中操作对象相同的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域中形成队列；

（4）针对二级缓冲区中的任意一个存储区域，根据控制指令的类型，将该存储区域中的队列中的类型相同的控制指依次写入三级缓冲区中对应的栈中；

（5）判断来自车载***的写操作指令对应的栈和来自移动终端的写操作指令对应的栈是否为空栈：

（a）若二者均为空栈，则执行来自车载***的读操作指令对应的栈和来自移动终端对应的栈中不为空栈的栈的栈顶中的控制指令；

（b）否则，进行如下操作：

（b1）若来自车载***的写操作指令对应的栈不为空栈，则执行该栈栈顶中的控制指令，并将执行结果反馈给车载***；

（b2）若来自车载***的写操作指令对应的栈为空栈，则执行来自移动终端的写操作指令对应的栈的栈顶中的控制指令，并将执行结果反馈给移动终端。

初始情况下，三级缓冲区中各级缓冲区均为空。

本发明中的车载***的硬件部分相对于现有的车载***可以不进行任何改进，可采用安卓***，通过进行软件改进，在移动终端中安装应用，使移动终端的控制指令通过有线或无线连接方式与中控平台相连（多采用无线连接方式，如蓝牙或WIFI），从而进入车载***，从而实现移动终端和车载***互联。本发明中来自于车载***中包括缓冲区域，用于对所有包括来自移动终端和车载***的控制指令进行缓存。本发明中来自车载***的控制指令由用户通过车载***的中控台发出。

本发明的车载资源控制方法中车载***中的中控台将来自于车载***和移动终端的控制指令转发到存储器中进行缓存，确定将各个车载资源对应的控制指令，针对任意一个车载资源，将其对应的控制指令按照来源和操作类型进行分类，根据不同类的操作指令的优先级别确定需要执行的操作指令并执行。该车载资源控制方法有效的解决了移动终端和车载***同时控制相同的车载资源出现的冲突问题。且该车载资源控制方法中将接收到的控制指令进行缓存后累计，然后分批处理，设定定时器和个数阈值设定分批处理的频率（即操作车载资源的频率），当一段时间内接收到的指令控制超出***的处理能力时，个数阈值起主要限制作用，当一段时间内接收到的指令控制较多时，定时时间起主要限制作用。这样通过时间和个数限制双重配合，既降低了操作车载资源的频率，相对于单一时间控制而言，还可以避免因一段时间内操作指令较多时，丢弃不予执行的操作指令过多，降低用户体验。

所述一级缓冲区和二级缓冲区均按照队列方式进行存取，即先进先出的方式进行存取，所述三级缓冲区采用栈的方式存取，以保证控制指令的到来顺序与处理顺序一致。

本发明中所有车载资源共同维护一级缓冲区，每个车载资源维护二级缓冲区中的一个存储区域，且每个车载资源维护三级缓冲区中的一个存储区域，即每个车载资源各自维护四个栈。

本发明中所述步骤（1）中的三级缓冲区中可以令三级缓冲区中只有一个含有四个栈的存储区域，即所有车载资源共同维护四个栈，如此可以节省占用存储器的空间，相应的流程也要进行适应性改动，具体如下：

（S1）设定定时器以及定时时间，在车载***的存储器中初始化一个缓冲区，分别为一级缓冲区，二级缓冲区和三级缓冲区，

所述的二级缓冲区包括若干个与车载资源一一对应的存储区域，

所述三级缓冲区中包括若干个与控制指令类型一一对应的空栈，

所述的控制指令类型分别为：来自车载***的写操作指令,来自移动终端的写操作指令，来自车载***的读操作指令，来自移动终端的读操作指令；

（S2）启动定时器，将来自于车载***和移动终端的控制指令缓存到一级缓冲区形成队列，并检测一级缓冲区中控制指令的个数：

若时时间结束或一级缓冲区中控制指令的个数等于个数阈值，则将定时器清零，并分别对一级缓冲区中所有的控制指令进行解析，获取各个控制指令的操作对象；

否则，继续将控制指令将控制命令存入一级缓冲区，直至定时时间结束或一级缓冲区中控制指令的个数达到个数阈值；

（S3）根据控制指令的操作对象，将一级缓冲区中操作对象相同的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域中形成队列；

（S4）依次对二级缓冲区中的存储区域进行如下操作：

（S4-1）根据控制指令的类型，将该存储区域中的类型相同的控制指令顺序写入三级缓冲区中对应的栈中，栈顶的控制指令的发送时间最晚；

（S4-2）判断来自车载***的写操作指令对应的栈和来自移动终端的写操作指令对应的栈是否为空栈：

若二者均为空栈，则执行来自车载***的读操作指令对应的栈和来自移动终端对应的栈中不为空栈的栈的栈顶中的控制指令；

否则，进行如下操作：

（S4-21）若来自车载***的写操作指令对应的栈不为空栈，则执行该栈栈顶中的控制指令，并将执行结果反馈给车载***；

（S4-22）若来自车载***的写操作指令对应的栈为空栈，则执行来自移动终端的写操作指令对应的栈的栈顶中的控制指令，并将执行结果反馈给来自移动终端；

（S5）清空三级缓冲区中的所有栈，并继续对二级缓冲区中的其他存储区域执行步骤（S4），依次处理二级缓冲区中的其他存储区域。

所述步骤（5）中（a）中来自车载***的读操作指令对应的栈和来自移动终端对应的栈均不为空栈时，读取该操作对象对应的车载资源，并反馈给车载***和移动终端。针对同一个车载资源，同时存在来自车载***的读操作指令和来自移动终端的读操作指令，可认为二者之间不冲突，为提高指令执行效率，只从汽车内部中的CAN总线上读取一次该操作资源，然后反馈给车载***和移动终端即可。

所述控制指令携带的信息包括：操作类型、操作对象、操作数据、控制指令的来源，

所述的操作类型包括读操作和写操作，当操作类型为读操作时所述的操作数据为空，

所述的控制指令的来源为车载***和移动终端，其中来自车载***的控制指令由车载***中的中控平台发出。

操作对象为该控制指令针对的车载资源，当操作类型为写入操作时，操作数据需要包含写入的数据，此时写入的数据即为操作数据。当操作类型为读操作时，尽管不需要附加操作数据，但为保证控制指令形式的一致性，控制指令中仍包含操作数据，只不过操作数据为空。

所述步骤（1）还包括对车载资源进行编号，所述的操作对象为车载资源的编号。通过对车载资源进行便于后续操作，实现对应关系，且编号后，直接以车载资源的编号为操作对象，这样能够减小控制指令的大小，降低流量消耗。

通过编号使每一个车载资源具有一个唯一的编号。本发明中根据以下步骤对车载资源进行编号：

（1-1）将车载资源划分为安全类车载资源和危险类车载资源，将不影响驾驶的车载资源作为安全类车载资源，如车窗控制器，车门控制器，空调控制器，车内灯光控制器等，将影响驾驶的车载资源作为危险类车载资源，如如发动机控制单元，底盘控制***，刹车控制***等；

（1-2）将全类车载资源，按照随机排序的方式，从0开始对车载资源编号。

只对安全类资源进行编号可以避免危险类车载资源被恶意控制而造成安全事故。

所述控制指令为XML格式。

XML格式为可扩展标记语言，是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，且便于实现，操作简单。

为防止操作丢失部分操作命令，可直接设定空栈能够存储的控制指令个数与个数阈值相同即可，进一步为节省存储空间，可根据所有每个空栈对应的车载资源的使用情况，进行设定各个空栈的大小。作为优选，所述步骤（1）中的栈能够存储2～10个控制指令。

所述步骤（1）中的定时时间为1～10s。

所述步骤（2）中的个数阈值为2～10。

定时时间要考虑到用户能够忍受的最长延迟时间，一般最多为10s。栈的大小由发送的命令的频繁度所决定，一般10s内，命令个数最多为10个。对于需要实时更新数据的控制指令，定时时间最低为1s，为了达到缓冲的效果，个数阈值大小最低为2，综合考虑实际应用和存储空间，个数阈值为2～10。

所述步骤（3）中将一级缓冲区中的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域后还包括清空一级缓冲区。

所述步骤（3）中将一级缓冲区中的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域后还包括清空一级缓冲区。清空一级缓冲区为之后接收到的控制指令准备存储空间。

本发明的车载资源控制方法中利用三级缓冲区，利用三级缓冲区将控制指令分类，逐层对控制指令归类，针对每个车载资源，根据分类后的结果，按照一定的优先级别确定需要执行的控制指令并执行，并将结果反馈给命令源，从而有效的解决了移动终端和车载***同时控制相同的车载资源出现的冲突问题，且本发明的车载资源控制方法中将接收到的控制指令进行缓存后累计，然后分批处理，设定定时器和个数阈值限制处理的频率（即操作车载资源的频率），这样通过时间和个数限制双重配合，既降低了操作车载资源的频率，相对于单一时间控制而言，还可以避免因一段时间内操作指令较多时，丢弃不予执行的操作指令过多引起的用户体验降低的问题。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本实施例的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法应用场景如下：

移动终端与中控平台连接，进入车载***连接。运行操作***的中控台(提供硬件存储器，WIFI和CAN接口)、CAN总线、各个ECU控制器，中控台和ECU控制器之间通过CAN总线之间相互连接，中控台发送的控制指令通过CAN总线传送给ECU控制器，由ECU控制相应的车载资源。本实施例中移动终端为智能手机，智能手机安装应用后，（本实施例中为智能手机）通过WIFI与中控相连，构成一个控制局域网，形成车载***。

该车载***中一共有20个车载资源，其中7个危险类车载资源，13个为安全类车载资源，分别为雨刮控制器，空调控制器，左前车窗控制器，右前车窗控制器，左后车窗控制器，右后车窗控制器，车内灯光控制器，发动机转速传感器，温度传感器，前右门控制器，前左门控制器，后右门控制器，后左门控制器从零开始编号，按照默认排序的方式，雨刮控制器，空调控制器，左前车窗控制器，右前车窗控制器，左后车窗控制器，右后车窗控制器，车内灯光控制器，发动机转速传感器，温度传感器，前右门控制器，前左门控制器，后右门控制器，后左门控制器。

本实施例中控制指令为XML格式，每个控制指令携带的信息包括：操作类型、操作对象、操作数据，数据类型和控制指令的来源。操作类型包括读操作和写操作，当操作类型为读操作时所述的操作数据为空。控制指令的来源为车载***和移动终端，其中来自车载***的控制指令由车载***中的中控平台发出。

本实施例的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，包括：

（1）设定定时器以及定时时间（本实施例中定时时间为5s），对车载资源进行编号（将安全类车载资源从0开始依次进行编号），并在中控台（车载***）的存储器中初始化一个缓冲区，分别为一级缓冲区，二级缓冲区和三级缓冲区，

二级缓冲区和三级缓冲区均包括13个与安全类车载资源一一对应的存储区域，

三级缓冲区中的各个存储区域包括若干个与控制指令类型一一对应的栈，每个控制能够存储7个控制指令。

本实施例中控制指令类型分别为：来自车载***的写操作指令，来自移动终端的写操作指令，来自车载***的读操作指令，来自移动终端的读操作指令，则三级缓冲区中的各个存储区域包括四个与控制指令类型一一对应的栈（初始情况下为空栈）。

若时时间结束或一级缓冲区中控制指令的个数等于个数阈值（本实施例中个数阈值等于7），则将定时器清零，并分别对一级缓冲区中所有的控制指令进行解析，获取各个控制指令的对应的操作对象；

（3）根据控制指令的操作对象，将一级缓冲区中操作对象相同的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域中形成队列，并清空一级缓冲区；

本实施例中一级缓冲区和二级缓冲区均按照队列先进先出的方式进行存取，三级缓冲区采用栈的方式存取，以保证控制指令的到来顺序与处理顺序一致。

本申请实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。因此，本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，包括：

（b）否则，进行如下操作：

2.如权利要求1所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述控制指令携带的信息包括：操作类型、操作对象、操作数据、和控制指令的来源，

3.如权利要求2所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括对车载资源进行编号，所述的操作对象为车载资源的编号。

4.如权利要求3所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述控制指令为XML格式。

5.如权利要求4所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中的栈能够存储2～10个控制指令。

6.如权利要求5所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述步骤（1）中的定时时间为1～10s。

7.如权利要求6所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述步骤（2）中的个数阈值为2～10。

8.如权利要求7所述的基于移动终端和车载***互联的车载资源控制方法，其特征在于，所述步骤（3）中将一级缓冲区中的控制指令写入二级缓冲区中相应的存储区域后还包括清空一级缓冲区。