CN118025049A - 一种基于调度器的车辆电控件的控制方法、***及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制方法、***及车辆，涉及车辆电控件控制技术领域，其中，该方法包括如下步骤：根据子功能的优先级高低顺序逐一检查子功能是否激活；若当前无已激活子功能，即当前子功能为调度器中当前最高优先级的子功能，设置当前激活子功能索引为该子功能索引，并执行该子功能；若当前有已激活子功能，根据优先级量表执行打断或被打断操作，并根据打断或被打断的类型选择具体执行的子功能。本申请通过调度器实现对应的车辆电控件的控制，不仅降低维护的难度，降低开发难度、开放风险和开发成本，而且还便于二次开发、能够广泛地适配于嵌入式软件的开发过程中。

Description

一种基于调度器的车辆电控件的控制方法、***及车辆

技术领域

本申请涉及车辆电控件控制技术领域，具体涉及一种基于调度器的车辆电控件的控制方法、***及车辆。

背景技术

随着车辆相关技术的发展，当前车辆上所集成的功能，尤其是基于软件实现的应用功能越来越多，软件功能的复杂度也越来越高，各类控制器的数据量、响应要求也随之水涨船高。

目前，在车辆嵌入式应用开发领域中，分布于汽车各处的ECU部件正在朝着集成度更高的域控制方向发展，同一个主控芯片可能需要同时处理多个硬件搭载的应用子程序，各个子程序之间有些是互不影响，有些有着明显优先级，有些可以相互打断，有些则有着明确的互斥关系，因此目前基于独立ECU任务的布局开发难以满足现在的程序需求。

以车辆转向灯为例，从最简单的转向灯硬线控制开关转向再到报文控制转向、再到移动端远程控车驱动转向灯，转向灯的控制逻辑越发复杂，各个控制路径彼此交叉，为软件开发带来了复杂度与风险。当前广泛使用的转向灯控制依然是通过信号量、标志位、程序先后顺序等方式来实现转向灯各种功能的优先级、打断、互斥等关系。

但是，其也随之带来如下问题：

第一，随着应用功能复杂度的增加，需要的信号量数量巨大，且各子程序之间存在相互影响，处理过程极易出错。并且，加之各子程序之间的耦合程度很高，将导致后期维护非常困难，同时也导致开发难度、开发风险和开发成本均较大。

第二，程序响应速度低效，每次执行子程序时均需要完全遍历所有的应用运行条件，之后再进入各个子程序执行，当程序复杂度持续增加时，难以满足实时性要求。

发明内容

为了解决相关技术中的技术问题，本申请提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制方法、***及车辆。

本申请采用的技术方案包括：

根据本申请的第一方面，提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制方法，包括如下步骤：

根据子功能的优先级高低顺序逐一检查子功能是否激活；

若当前无已激活子功能，即当前子功能为调度器中当前最高优先级的子功能，设置当前激活子功能索引为该子功能索引，并执行该子功能；

若当前有已激活子功能，根据优先级量表执行打断或被打断操作，并根据打断或被打断的类型选择具体执行的子功能。

可选地，若当前有已激活子功能，且打断操作为当前子功能停止后另一子功能运行，则设置等待运行时间，以当前子功能停止为计时起点，经过该等待运行时间后再执行该另一子功能。

可选地，所述等待运行时间T满足：50毫秒≤T≤1000毫秒。

可选地，所述等待运行时间通过打断计时器运行，并在等待运行时间经过之后，清除打断标记。

可选地，若当前有已激活子功能，且打断操作为执行某一子功能，则直接运行该子功能。

根据本申请的第二方面，提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制***，包括：

调度器，用于执行如本申请第一方面中任一项技术方案中所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法；

车辆电控件，与所述调度器电连接，以根据调度器所执行方法的结果执行相应的子功能。

可选地，所述车辆电控件为以下任意一者：

车外灯、雨刮、车门、车窗、后视镜。

根据本申请的第三方面，提供了一种车辆，包括根据本申请第二方面中任一项技术方案所述的基于调度器的车辆电控件的控制***。

有益效果：

1、通过上述技术方案，第一，本申请通过调度器实现对应的车辆电控件的控制，有利于减小该车辆电控件的各子功能之间的耦合度，从而能够在需要进行维护时，降低维护的难度，在需要进行新子功能开发时或重新设计子功能控制方法时，降低开发难度、开放风险和开发成本。同时，在子程序运行判断过程过程中，相对当前子功能更低优先级的子功能就无需进行检查，从而就可以有效地提高判断效率，节约判断时间。

第二，在基于调度器对子功能进行二次开发时，可以在几乎不修改其他子程序的情况下完成新子功能的程序修改和升级。

第三，本申请的方法配置灵活，可以根据实际子程序的关系（包括但不限于优先级、FIFO、基于时间片等），可以广泛地适配于嵌入式软件的开发过程中。

2、本申请的其他有益效果或优势将在具体实施方式中进行详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本申请的一种示例性实施方式提供的基于调度器的车辆电控件的控制方法的步骤流程示意图；

图2是以转向灯为例的一种示例性实施方式的控制方法的步骤流程示意图；

图3是将调度器的优先级比较更换为FIFO顺序时的一种示例性实施方式的控制方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。其中，还需要说明的是，在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为便于相关技术人员对本申请的技术方案有更清晰、准确的理解，以下以目前车辆转向灯为例，对现有相关技术中存在的问题进行较为详细的说明。

目前，车辆转向灯一般包括如下功能：左转、右转、危机报警、寻车、开闭锁闪烁等，而又由于转向灯的开启方式不同，如硬线开关开启或者CAN报文开启，转向灯的功能又可以细分为硬线危机报警、报文危机报警、硬线转向、报文转向、开闭锁功能、寻车照明等。

针对于转向灯的各子程序来说，其优先级顺序可以为：电源故障/灯光故障优先级＞硬线危机报警优先级＞报文危机报警优先级＞硬线转向优先级＞报文转向优先级＞开闭锁优先级＞寻车优先级。并且，在转向灯的各子程序中，高优先级的子功能可以打断低优先级功能的子功能，例如，当前CAN报文正在右转转向，而当用户按下了危机报警按钮，则转向灯需要进行危机报警双闪，而当取消危机报警后，如果CAN报文没有停止右转转向报文指令，则需要恢复右转转向功能。

基于此，目前的车辆转向灯的控制程序就会存在如下问题：

第一，随着车辆转向灯的功能复杂度增加，其所需要的信号量也会随之增加，使得所需要的信号量数量变得巨大，且各子程序最终都会通过转向灯执行，各子程序之间存在相互影响，就容易导致信号处理过程极易出错。并且，加之各子程序之间的耦合程度很高，在需要维护时，维护难度很高，在需要进行新子功能开发或重新设计子功能控制方法时，开发难度、开发风险和开发成本均较大。

第二，程序响应速度低效，这是由于每次执行某一子程序时，均需要完全遍历所有的应用运行条件，之后才会进入各个子程序进行执行，当程序复杂度较高时，程序响应速度将显著降低，从而难以满足程序响应的实时性要求。

有鉴于此，本申请提供了一种全新的解决方案，即一种基于调度器的车辆电控件的控制方法，本申请的技术思路在于：

使用调度器的思想代替现有的基于单一功能的程序开发思路，能够在有效地将多种子功能快速、便捷地组织在一起，减小开发难度、开发风险和开发成本的同时，有利于提升程序的健壮性和实现各子程序的解耦。

以下结合附图对本申请的技术方案进行详细表述。

实施例1

如图1所示，根据本申请的第一方面，本实施例提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制方法，包括如下步骤：

根据子功能的优先级高低顺序逐一检查子功能是否激活；

若当前无已激活子功能，即当前子功能为调度器中当前最高优先级的子功能，设置当前激活子功能索引为该子功能索引，并执行该子功能；

若当前有已激活子功能，根据优先级量表执行打断或被打断操作，并根据打断或被打断的类型选择具体执行的子功能。

通过上述技术方案，第一，本申请通过调度器实现对应的车辆电控件的控制，有利于减小该车辆电控件的各子功能之间的耦合度，从而能够在需要进行维护时，降低维护的难度，在需要进行新子功能开发时或重新设计子功能控制方法时，降低开发难度、开放风险和开发成本。同时，在子程序运行判断过程过程中，相对当前子功能更低优先级的子功能就无需进行检查，从而就可以有效地提高判断效率，节约判断时间。

第二，在基于调度器对子功能进行二次开发时，可以在几乎不修改其他子程序的情况下完成新子功能的程序修改和升级。

第三，本申请的方法配置灵活，可以根据实际子程序的关系（包括但不限于优先级、FIFO、基于时间片等），可以广泛地适配于嵌入式软件的开发过程中。

具体的，

针对于上述第一点，在对应的车辆电控件需要运行某一子功能时，首先从最高优先级的子功能开始检查，判断当前子功能是否需要运行，如果不需要，则判断下一个子功能，如果需要，则判断能否运行，如果能运行，则运行当前子功能，这样，相对该子功能更低优先级的子功能就无需进行检查，从而就可以有效地提高判断效率，节约判断时间。而对于通过打断/被打断的方式抢占了较低优先级的子功能，则会根据预先设计好的打断/被打断动作处理打断之后的程序，以此实现程序的顺畅正确地交接。

以转向灯控制***为例，当嵌入式设备启动时，将开始检查当前是否有子功能激活，若当前没有子功能激活，则无有效输出，可直接结束转向灯控制部分。若当前有子功能激活，则可以分为如下两种情况：

第一种情况，若当前无已激活子功能，也就是说，当前新激活的子功能即为调度器当前最高优先级的子功能，就可以设置当前激活子功能索引为该子功能索引并立即执行该子功能的代码。

第二种情况，若当前有已激活的子功能，则会根据优先级量表执行打断或被打断操作，之后根据打断/被打断的类型选择具体执行内容（即子功能）。

请参阅图2，图2是以转向灯为例，其根据本申请的方法所产生的转向灯控制方法。同时，在此实施方式中，转向灯的子程序优先级以及打断/被打断可设计如下代码所示：

这样，当触发最高优先级（即上述代码中的0级）转向灯电源故障时，打断输出为故障停止，即输出电源故障并停止转向灯的工作，若是其他子程序打断，如硬线危机报警打断CAN报文右转向，主打断/从打断效果为停止运行，即停止当前子程序输出，运行优先级更高的子程序，此时，汽车将会停止右转向，并启动危机报警。

可以理解的是，在本申请中，主打断/从打断效果包括但不限于故障停止、停止、停止运行、运行等，可以根据不同的功能服务、不同地区的法律法规要求来进行具体设计。

针对于上述第二点，以雨刮中采用本申请的方法设计之后的高速雨刮和低速雨刮的软件代码为例：

其中，高速雨刮的代码可以为：

if(wiper_high_enable){

gAPP_Wiper[_SF_index].Active=1;

gAPP_Wiper[_SF_index].Output=(OUT_FWIPER_HIGH|OUT_FWIPER_LOW);

if(!Wiper_return_timer_high.enable){

Wiper_return_ timer_high.ms= Wiper_ timer_high;

LD_CD_set(&Wiper_return_ timer_high);

}

}

else{

gAPP_Wiper[_SF_index].Active=0;

gAPP_Wiper[_SF_index].Output=0;

LD_CD_stop(&Wiper_return_ timer_high);

}

低速雨刮的代码可以为：

if(wiper_low_enable){

gAPP_Wiper[_SF_index].Active=1;

gAPP_Wiper[_SF_index].Output=(OUT_FWIPER_LOW);

if(!Wiper_return_timer_low.enable){

// wiper_time_low = WIPER_TIME_LOW;

Wiper_return_ timer_low.ms= Wiper_ timer_low;

LD_CD_set(&Wiper_return_ timer_low);

}

}

else{

gAPP_Wiper[_SF_index].Active=0;

gAPP_Wiper[_SF_index].Output=0;

LD_CD_stop(&Wiper_return_ timer_low);

}

这样，从上述代码就可以看出，高速雨刮的输入信号、输出信号与低速雨刮的输入信号、输出信号不同，两者之前也没有其他的信号量互用，因此，就可以使得高速雨刮和低速雨刮这两个子程度的耦合度很低，所以在升级或修改某一子程序时，其他子程序几乎不会受影响。

针对于上述第三点，请参阅图3，图3以将调度器的优先级比较更换为FIFO顺序时，即根据入队出队的时间序号逐个执行子功能的流程步骤示意图。这样，调度器就不再检查优先级，而是检查入队时间，先入队的将会被先执行，同时记录并运行入队、出队之后对应的行为即可。也就是说，本申请的方案具有配置灵活的特点，能够根据实际子程序的关系（包括但不限于优先级、FIFO、基于时间片等）广泛地适配于嵌入式软件的开发过程中。

此外，可以理解的是，在此实施方式中，在遍历子功能模块的过程中，遍历的对象将会聚焦于优先级大于等于当前记录（即正在运行）的子程序的优先级，因此，还可以节约许多不必要的运行时间，进一步提升控制效率。

考虑到嵌入式***的硬件性能特性和保证被打断的子程序能够运行完成，在本申请的一种实施方式中，若当前有已激活子功能，且打断操作为当前子功能停止后另一子功能运行，则设置等待运行时间，以当前子功能停止为计时起点，经过该等待运行时间后再执行该另一子功能。这样，通过设置等待运行时间，使得当前子功能停止后一段时间（即设置的等待运行时间）再开始执行，就能够有效地适配于大多数的嵌入式***的硬件性能特性，并能够有效地保证被打断的子程序能够运行完成。

在本申请的一种实施方式中，所述等待运行时间T可以设置为50毫秒至1000毫秒，例如，等待运行时间可以设置为500毫秒。其中，之所以将等待运行时间设置为50毫秒至1000毫秒，这是由于嵌入式***的硬件性能特性的限制，不应将等待运行时间设置得太短，故而将其设置为大于或等于50毫秒，再加之保证被打断的子程序能够运行完成，不至于出现越过子程序执行时间的问题，故而将其设置为小于或等于1000毫秒。

在本申请的一种实施方式中，所述等待运行时间通过打断计时器运行，并在等待运行时间经过之后，清除打断标记。

在本申请的一种实施方式中，若当前有已激活子功能，且打断操作为执行某一子功能，则直接运行该子功能。

根据本申请的第二方面，提供了一种基于调度器的车辆电控件的控制***，包括：调度器和车辆电控件，其中，调度器用于执行如本申请第一方面中任一项技术方案中所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法；车辆电控件与所述调度器电连接，以根据调度器所执行方法的结果执行相应的子功能。

在本申请的一种实施方式中，所述车辆电控件为以下任意一者：车外灯、组合后灯、雨刮、车门、车窗、后视镜。其中，可以理解的是，车外灯一般包括近光灯、远光灯、前转向灯、前位灯、雾灯、后位灯、倒车灯、制动灯、后转向灯和后雾灯。

根据本申请的第三方面，提供了一种车辆，包括根据本申请第二方面中任一项技术方案所述的基于调度器的车辆电控件的控制***。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于调度器的车辆电控件的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据子功能的优先级高低顺序逐一检查子功能是否激活；

若当前无已激活子功能，即当前子功能为调度器中当前最高优先级的子功能，设置当前激活子功能索引为该子功能索引，并执行该子功能；

若当前有已激活子功能，根据优先级量表执行打断或被打断操作，并根据打断或被打断的类型选择具体执行的子功能。

2.根据权利要求1所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法，其特征在于，若当前有已激活子功能，且打断操作为当前子功能停止后另一子功能运行，则设置等待运行时间，以当前子功能停止为计时起点，经过该等待运行时间后再执行该另一子功能。

3.根据权利要求2所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法，其特征在于，所述等待运行时间T满足：50毫秒≤T≤1000毫秒。

4.根据权利要求2所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法，其特征在于，所述等待运行时间通过打断计时器运行，并在等待运行时间经过之后，清除打断标记。

5.根据权利要求1所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法，其特征在于，若当前有已激活子功能，且打断操作为执行某一子功能，则直接运行该子功能。

6.一种基于调度器的车辆电控件的控制***，其特征在于，包括：

调度器，用于执行如权利要求1-5中任一项所述的基于调度器的车辆电控件的控制方法；

车辆电控件，与所述调度器连接，以根据调度器所执行方法的结果执行相应的子功能。

7.根据权利要求6所述的基于调度器的车辆电控件的控制***，其特征在于，所述车辆电控件为以下任意一者：

车外灯、雨刮、车门、车窗、后视镜。

8.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求6或7所述的基于调度器的车辆电控件的控制***。