CN109947412B - 汽车仪表hmi控制程序设计系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车仪表HMI控制程序设计系统及方法。所述汽车仪表HMI控制程序设计系统，包括类别属性模块、数据模块、流程模块、特殊功能设定模块以及接口绑定模块；所述类别属性模块用于设置MVC框架中需要配置的参数，所述参数用来决定框架中各个对象的类别和属性；所述数据模块用于存储数据，实现数据库的表格、视图的创建、修改、删除工作；所述流程模块用于配置软件的流程；所述特殊功能设定模块用于设定触发条件或周期定时等特殊设定；所述接口绑定模块用于配置MVC模型的控制器模块与视图模块之间的接口。通过该程序设计系统来进行HMI控制程序的设计，以减少重复编码，降低开发难度；并且提升标准型和灵活性，便于维护。

Description

汽车仪表HMI控制程序设计系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车仪表领域，具体涉及一种汽车仪表HMI控制程序设计系统及方法。

背景技术

各仪表生产商根据汽车仪表的具体型号和要求设计汽车仪表HMI(Human MachineInterface，用户界面)的控制方法，但普通的控制方法繁琐，代码数量多。

目前，MVC(Model View Controller，模型视图控制器)模型控制方法得到了广泛的应用，其使程序开发更加灵活，减少重复性代码和实现代码重用，简化了算法。传统的MVC模型开发方法可以使用基于MVC模型的开发工具(如STRUTS、SPRING等)来减轻编程难度，提高效率，但由于MVC设计模型还未广泛引入HMI控制设计中，使得现有的开发工具己有逻辑功能组件往往不能满足要求，通用型的工具很难适配在汽车仪表开发上，增加了开发的难度，同时不利于配置和后期维护。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种汽车仪表HMI控制程序设计系统及方法，设计适用于HMI控制程序的汽车仪表HMI控制程序设计系统，通过该程序设计系统来进行HMI控制程序的设计，以减少重复编码，降低开发难度，并且由于内部代码统一，提升标准型和灵活性，便于功能更新和维护，减少了不稳定因素等。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种汽车仪表HMI控制程序设计系统，包括类别属性模块、数据模块、流程模块、特殊功能设定模块以及接口绑定模块；

所述类别属性模块用于设置MVC框架中需要配置的参数，所述参数用来决定框架中各个对象的类别和属性；

所述数据模块用于存储数据，实现数据库的表格、视图的创建、修改、删除工作；

所述流程模块用于配置软件的流程；

所述特殊功能设定模块用于设定触发条件或周期定时等特殊设定；

所述接口绑定模块用于配置MVC模型的控制器模块与视图模块之间的接口。

优选地，所述汽车仪表HMI控制程序设计系统采用python语言并使用PyQt工具包开发。

一种汽车仪表HMI控制程序设计方法，包括以下步骤：

S1，设计汽车仪表HMI控制程序设计系统；

S2，在汽车仪表HMI控制程序设计系统中，设置类别属性页、数据页、流程图页、特殊功能设定页以及图形界面接口绑定页；

S3，读取用户配置的类型属性信息、数据库信息、功能选择信息、各类事件及触发条件信息以及其他特殊代码、节点配置信息、HMI部件绑定数据配置信息，根据用户配置情况自动生成相关代码。

优选地，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，编写类别属性页，设计类别属性模块；

S12，编写数据页，设计数据模块；

S13，编写流程图页，设计流程模块；

S14，编写特殊功能设定页，设计特殊功能设定模块；

S15，编写图形界面接口绑定页，设计接口绑定模块。

优选地，所述类别属性页通过下拉选择框以提供有限的参数选项，并设置参数是必填或选填。

优选地，所述数据页提供数据的csv导入功能。

优选地，所述步骤S2包括以下步骤：

S21，输入各类事件的数据库信息和功能选择信息及触发条件信息以及其他特殊代码；

S22，输入菜单数据以及菜单事件触发条件等；

S23，输入常显界面数据以及常显事件触发条件；

S24，选择功能参数，输入需配置的节点信息；

S25，输入需配置的各状态机事件信息；

S26，输入图形界面接口绑定信息。

优选地，所述步骤S3包括以下步骤：

S31，读取数据配置，读取相关触发条件，生成数据结构及事件代码；

S32，读取菜单配置及菜单事件触发条件配置，生成菜单数据结构及事件代码；

S33，读取常显界面数据配置及常显事件触发条件配置，生成常显界面数据结构及事件代码；

S34，读取功能选择的配置值，添加相关动作节点；

S35，读取相关节点配置参数，设置各动作节点的动作，生成状态机流程；

S36，读取各状态机事件配置，根据配置将相关事件的输入代码添加到对应节点上；根据对动作节点的设置，生成数据处理流程代码；

S37，读取HMI部件绑定数据配置，生成HMI部件的控制数据结构，及核心数据HMI控制数据的对应关系代码；

S38，添加各代码模块间依赖关系。

与现有技术相比，本发明的有益效果：设计适用于HMI控制程序的汽车仪表HMI控制程序设计系统，通过采用该设计系统进行HMI控制程序的设计，以减少重复编码，降低开发难度和由于内部代码统一，便于功能更新和维护，提升标准型和灵活性，减少了不稳定因素等。

附图说明：

图1为本发明示例性实施例2的汽车仪表HMI控制程序设计方法的流程图；

图2为本发明示例性实施例2的汽车仪表HMI控制程序设计方法步骤S2的详细流程图；

图3为本发明示例性实施例2的汽车仪表HMI控制程序设计方法步骤S3的详细流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

MVC(Model View Controller，模型视图控制器)模型系统包括：视图模块、控制器模块以及数据模型模块。

所述视图模块用于用户界面的显示。

所述控制器模块用于将用户操作及实车状态输入的信号转换为数据处理请求，并将数据处理请求发送至数据模型模块，并根据数据模型模块的处理结果控制视图模块。

所述数据模型模块将控制器模块输入的数据处理请求中与数据库相关的数据处理请求分解为一系列元操作(即修改、清零、删除以及增加数据等操作)，并根据相关原操作修改数据库中的数据。数据模型模块将与数据库无关的数据处理请求和与数据库相关的数据处理请求的处理结果发送至视图模型模块。

本实施例提供一种汽车仪表HMI控制程序设计系统，用于搭建MVC模型，便于进行HMI控制程序的设计。

本实施例提供一种汽车仪表HMI控制程序设计系统，包括类别属性模块、数据模块、流程模块、特殊功能设定模块以及接口绑定模块；

所述类别属性模块用于设置MVC框架中需要配置的参数，所述参数用来决定框架中各个对象的类别和属性；

所述数据模块用于存储数据，实现数据库的表格、视图的创建、修改、删除工作；

所述流程模块用于配置软件的流程；

所述特殊功能设定模块用于设定触发条件或周期定时等特殊设定；

所述接口绑定模块用于配置MVC模型的控制器模块与视图模块之间的接口。

本实施例所述的汽车仪表HMI控制程序设计系统采用python语言并使用PyQt工具包开发。PyQt工具包是一个创建GUI应用程序的工具包，它是Python编程语言和Qt库的成功融合。Qt库是目前最强大的库之一。PyQt实现了一个Python模块集，有超过300类，将近6000个函数和方法。因为可用的类有很多，他们被分成几个模块。QtCore模块包含核心的非GUI功能。该模块用于时间、文件和目录、各种数据类型、流、网址、MIME类型、线程或进程。QtGui模块包含图形组件和相关的类，例如按钮、窗体、状态栏、工具栏、滚动条、位图、颜色、字体等。QtNetwork模块包含了网络编程的类，这些类允许编写TCP/IP和UDP的客户端和服务器，他们使网络编程更简单，更轻便。QtXml包含使用XML文件的类，这个模块提供了SAX和DOMAPI的实现。QtSvg模块提供显示的SVG文件的类。可缩放矢量图形(SVG)是一种用于描述二维图形和图形应用程序的XML语言。QtOpenGL模块使用OpenGL库渲染3D和2D图形，该模块能够无缝集成Qt的GUI库和OpenGL库。QtSql模块提供用于数据库的类。

本实施例使用PyQt工具包开发汽车仪表HMI控制程序设计系统，降低了开发难度，提高效率。

汽车仪表HMI控制程序设计系统的数据模块为MVC模型的数据模型模块提供数据库，接口绑定模块用于配置MVC模型的控制器模块与视图模块之间的接口，类别属性模块、流程模块、特殊功能设定模块用于搭建MVC模型的控制器模块和数据模型模块。通过汽车仪表HMI控制程序设计系统，搭建MVC模型，减少重复编码，降低开发难度，提高HMI控制程序的设计效率；同时由于内部代码统一，便于功能更新和维护，提升标准型和灵活性，减少了不稳定因素等。

实施例2

如图1所示，本实施例提供一种汽车仪表HMI控制程序设计方法，具体包括以下步骤：

S1：设计汽车仪表HMI控制程序设计系统；

由于MVC设计模型还未广泛引入HMI控制设计中，使得现有的开发工具己有逻辑功能组件不能满足汽车仪表HMI控制设计的要求，通用型的工具很难适配在汽车仪表开发上，需要设计适用于汽车仪表HMI控制设计的程序开发工具，以简化汽车仪表HMI控制设计的开发难度和稳定性。本实施例采用python来制作汽车仪表控制程序开发工具，以设计实施例1所述的汽车仪表HMI控制程序设计系统。步骤S1具体包括以下步骤：

S11：编写类别属性页，设计类别属性模块；

编写类别属性页，所述类别属性页用于配置MVC模型中的参数，所述参数用来决定框架中各个对象的类别和属性。总结现有汽车仪表HMI控制设计应用中需配置的参数，将相应参数编写在类别属性页。本实施例通过下拉选择框以提供有限的参数选项，并设置参数是必填或选填，帮助用户快速配置。

S12：编写数据页，设计数据模块；

数据页用于存储数据，实现数据库的表格、视图的创建、修改、删除工作。本实施例为便于导入数据，提供数据的csv(Comma-Separated Values，字符分隔值)导入功能。使用时，需要把需求方(车厂)提供的内容按软件中的格式输入，或使用csv自动导入功能导入数据，方便快速输入。一些特殊格式的数据采用手动填写。

S13：编写流程图页，设计流程模块；

流程图页用于配置软件的流程，该页根据用户选定的环节生成一些框图，用户调整框图的顺序和跳转条件，决定软件的运作流程。

S14：编写特殊功能设定页，设计特殊功能设定模块；

MVC模型中包含一些特殊设定(例如一些带触发条件的、周期定时的函数)，因此预留特殊功能设定页，用于插入相关函数，该页面的函数还可以由用户自己编写，提高框架的包容性，实用性。

S15：编写图形界面接口绑定页，设计接口绑定模块；

图形界面接口绑定页用于绑定HMI图形界面接口。因为是嵌入式工程，每个产品的HMI部分可能都需要重新设计，但其控制接口是统一的，因此设计图形界面接口绑定页。图形界面接口绑定页用于将视图模块的接口和MVC模型的控制器模块的接口进行连接，以使控制器模块和视图模块的信号相互传递。

S2：在汽车仪表HMI控制程序设计系统中，设置类别属性页、数据页、流程图页、特殊功能设定页以及图形界面接口绑定页。

汽车仪表HMI控制程序设计系统的界面，包括设置类别属性页、数据页、流程图页、特殊功能设定页以及图形界面接口绑定页。在相应界面输入需配置的类别属性信息、数据库信息、功能选择信息、各类事件及触发条件信息以及其他特殊代码、节点配置信息、HMI部件绑定数据配置信息；

在类别属性页输入需配置的类型属性信息，在数据页输入需配置的数据库信息和功能选择信息，在流程图页输入需配置的节点配置信息，在特殊功能设定页输入各类事件及触发条件信息以及其他特殊代码，在图形界面接口绑定页输入需配置的HMI部件绑定数据配置信息。

S3：读取用户配置的类型属性信息、数据库信息、功能选择信息、各类事件及触发条件信息以及其他特殊代码、节点配置信息、HMI部件绑定数据配置信息，根据用户配置情况自动生成相关代码。

步骤S2具体包括以下步骤：

S21，输入各类事件的数据库信息和功能选择信息及触发条件信息以及其他特殊代码；

以报警为例，这里需输入报警配置数据以及报警触发条件等；即输入报警的类别、显示参数、触发条件索引等相关信息，其触发条件，是功能函数或特殊功能函数中的一个。在步骤1编写特殊功能设定页时，已完成常用函数的编写，使用时选择相应的函数即可。

S22，输入菜单数据以及菜单事件触发条件等；

配置菜单的参数，包括所有菜单页面及其下包含的菜单节点、节点的地址、数据、类型(根节点、中间节点、叶节点)、链接的功能、及事件触发条件(如在某个菜单节点下按下某个按键，或者收到某个信号，就触发该节点相应链接的功能)。

S23，输入常显界面数据以及常显事件触发条件；

常显界面是区别于报警类界面的特殊界面，其特点是，在逻辑上，它们是恒存在的，即使该界面暂不显示，也存在于后台中。其参数配置主要有，是否存在(如配置为不存在则恒不存在)，界面数据(界面数据需和数据库或某功能函数返回值绑定)、切换条件(按键切换或信号切换)、动态事件(例如：在某个界面长按ok键，清空当前界面绑定的数据)。

S24，选择功能参数，输入需配置的节点信息；

配置的内容是一些节点的功能、流向、绑定关系等。

S25，输入需配置的各状态机事件信息；

S26，输入图形界面接口绑定信息。

步骤S3具体包括以下步骤：

S31，读取数据配置，读取相关触发条件，生成数据结构及事件代码；

以报警为例，读取报警数据配置，读取报警相关触发条件，生成报警数据结构及事件代码。

S32，读取菜单配置及菜单事件触发条件配置，生成菜单数据结构及事件代码；

S33，读取常显界面数据配置及常显事件触发条件配置，生成常显界面数据结构及事件代码；

S34，读取功能选择的配置值，添加相关动作节点；

S35，读取相关节点配置参数，设置各动作节点的动作，生成状态机流程；

S36，读取各状态机事件配置，根据配置将相关事件的输入代码添加到对应节点上；根据对动作节点的设置，生成数据处理流程代码；

S37，读取HMI部件绑定数据配置，生成HMI部件的控制数据结构，及核心数据HMI控制数据的对应关系代码；

S38，添加各代码模块间依赖关系。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车仪表HMI控制程序设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，设计汽车仪表HMI控制程序设计系统；

S2，在汽车仪表HMI控制程序设计系统中，设置类别属性页、数据页、流程图页、特殊功能设定页以及图形界面接口绑定页；

S3，读取用户配置的类型属性信息、数据库信息、功能选择信息、各类事件及触发条件信息以及其他特殊代码、节点配置信息、HMI部件绑定数据配置信息，根据用户配置情况自动生成相关代码；

其中，所述步骤S3包括以下步骤：

S31，读取数据配置，读取相关触发条件，生成数据结构及事件代码；

S32，读取菜单配置及菜单事件触发条件配置，生成菜单数据结构及事件代码；

S33，读取常显界面数据配置及常显事件触发条件配置，生成常显界面数据结构及事件代码；

S34，读取功能选择的配置值，添加相关动作节点；

S35，读取相关节点配置参数，设置各动作节点的动作，生成状态机流程；

S36，读取各状态机事件配置，根据配置将相关事件的输入代码添加到对应节点上；根据对动作节点的设置，生成数据处理流程代码；

S37，读取HMI部件绑定数据配置，生成HMI部件的控制数据结构，及核心数据HMI控制数据的对应关系代码；

S38，添加各代码模块间依赖关系。

2.根据权利要求1所述的汽车仪表HMI控制程序设计方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，编写类别属性页，设计类别属性模块；

S12，编写数据页，设计数据模块；

S13，编写流程图页，设计流程模块；

S14，编写特殊功能设定页，设计特殊功能设定模块；

S15，编写图形界面接口绑定页，设计接口绑定模块。

3.根据权利要求2所述的汽车仪表HMI控制程序设计方法，其特征在于，所述类别属性页通过下拉选择框以提供有限的参数选项，并设置参数是必填或选填。

4.根据权利要求1所述的汽车仪表HMI控制程序设计方法，其特征在于，所述数据页提供数据的csv导入功能。

5.根据权利要求1所述的汽车仪表HMI控制程序设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21，输入各类事件的数据库信息和功能选择信息及触发条件信息以及其他特殊代码；

S22，输入菜单数据以及菜单事件触发条件；

S23，输入常显界面数据以及常显事件触发条件；

S24，选择功能参数，输入需配置的节点信息；

S25，输入需配置的各状态机事件信息；

S26，输入图形界面接口绑定信息。

6.一种用于实施权利要求1至5任一项所述的汽车仪表HMI控制程序设计方法的汽车仪表HMI控制程序设计系统，其特征在于，包括类别属性模块、数据模块、流程模块、特殊功能设定模块以及接口绑定模块；

所述类别属性模块用于设置MVC框架中需要配置的参数，所述参数用来决定框架中各个对象的类别和属性；

所述数据模块用于存储数据，实现数据库的表格、视图的创建、修改、删除工作；

所述流程模块用于配置软件的流程；

所述特殊功能设定模块用于设定触发条件或周期定时特殊设定；

所述接口绑定模块用于配置MVC模型的控制器模块与视图模块之间的接口。

7.根据权利要求6所述的汽车仪表HMI控制程序设计系统，其特征在于，所述汽车仪表HMI控制程序设计系统采用python语言并使用PyQt工具包开发。

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