CN105511442B - 人机交互系统和方法、及消防车 - Google Patents

人机交互系统和方法、及消防车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人机交互系统和方法、及消防车，涉及工程机械技术领域，其中，系统包括：上位机，用于接收用户输入的车辆类型并发送给总线信息采集设备；根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的通信地址；根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示；总线信息采集设备，用于根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与通信地址对应地存储。本发明可以使得没有安装显示器的车辆也能显示车辆总线信息。

Description

人机交互系统和方法、及消防车
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其是一种人机交互系统和方法、及消防车。
背景技术
消防车广泛应用在火灾救援现场。目前消防车进行车辆状态监控、故障监控和进行参数标定的方法主要有以下两种：
第一种方法是使用电脑进行程序联机调试，从程序上直接观察车辆各状态变量，故障变量，进行参数标定。但是，这种方法不能直观显示车辆状态变量，需要调试人员有较高的编程能力，并且熟悉车辆状态、故障变量和需标定参数在程序中对应的通信地址，操作复杂、费时费力、工作效率低。
第二种方法是使用工业显示器，针对不同车辆开发不同的显示器显示程序，然后从显示器上直观的观察车辆状态信息、故障监控信息，并进行参数标定。这种方法利用显示器能够比较直观地显示车辆信息。
但是，部分低端消防车产品为了降低成本并没有安装显示器，故不能采用上述第二种方法进行车辆状态监测、故障排查以及进行参数标定，因此，在车辆调试和维护的过程中，仍需要技术人员到现场进行联机调试，大大降低了产品调试和维护效率。
因此，亟须一种方案能够在消防车未安装显示器的情况下仍能显示车辆总线信息，以便技术人员根据车辆总线信息对消防车进行维护和调试。
发明内容
本发明实施例的一个目的是：提供一种人机交互系统和方法、及消防车，能够在车辆没有安装显示器的情况下显示车辆总线信息。
根据本发明的一方面，提供一种人机交互系统，包括：上位机，用于接收用户输入的车辆类型并发送给总线信息采集设备；根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的通信地址；根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示；总线信息采集设备，用于根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与通信地址对应地存储。
在一个实施例中，所述上位机，还用于将新增或修改的车辆总线信息和对应的通信地址发送给所述总线信息采集设备；所述总线信息采集设备，还用于将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。
在一个实施例中，所述总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络中的控制器和/或传感器采集所述车辆总线信息。
在一个实施例中，所述总线信息采集设备包括PCAN设备。
根据本发明的另一方面，提供一种消防车，包括上述任意一个实施例所述的人机交互系统。
根据本发明的又一方面，提供一种人机交互方法，包括：通过上位机接收用户输入的车辆类型；通过总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与通信地址对应地存储；根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的通信地址；根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示。
在一个实施例中，所述方法还包括：通过上位机将新增或修改的车辆总线信息和对应的通信地址发送给所述总线信息采集设备；通过总线信息采集设备将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。
在一个实施例中，所述总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络中的控制器和/或传感器采集所述车辆总线信息。
在一个实施例中，所述方法还包括：在所述上位机中针对不同的车辆预先配置不同的配置文件，配置文件中存储有与某一车辆类型的车辆总线信息对应的通信地址。
在一个实施例中，所述总线信息采集设备包括PCAN设备。
本发明通过总线信息采集设备从CAN总线网络采集车辆总线信息，继而通过上位机与总线信息采集设备的交互实现车辆总线信息的显示。对于没有安装工业显示器的车辆来说，本发明一方面，可以实现车辆总线信息的显示，根据显示的车辆总线信息有助于调试人员对车辆的调试和维护，降低了解决故障花费的时间，简化了操作步骤，提高了工作效率；另一方面，人机交互系统具有高度的兼容性和扩展性，通过对某一型号车辆，例如消防车型号进行配置文件设置，可应用于这一系列的所有消防车车型，提高系统的可维护性，达到了快速增添系列消防车车型的目的，使得整个人机交互系统能够快速识别不同型号的车辆，为以后系统的扩展和移植提供了便利。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明人机交互系统一个实施例的结构示意图；
图2示出了上位机界面的一个例子；
图3是本发明人机交互方法一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面对本文中出现的技术术语进行解释。
人机交互：用户通过界面操作(按钮，触摸屏，遥控等)给机器下达命令，机器将内部运行处理过的信息或状态反馈给用户。
PC上位机：人可以直接发出操控命令的计算机，计算机上可以显示信号的变化。
PCAN设备：CAN总线报文监视器，将CAN网络上的报文通过USB接口传输到PC上位机上，以通过相关软件查看CAN报文。
动态链接库：一种可以被其他应用程序共享的程序模块，其中封装了一些可被共享的例程和资源。本文中指PCAN设备提供的接口DLL，提供API(应用程序接口)函数，API是一些预先定义的函数，可以供程序开发人员调用。
图1是本发明人机交互系统一个实施例的结构示意图。如图1所示，该系统包括上位机101和总线信息采集设备102，其中：
上位机101，用于接收用户输入的车辆类型并发送给总线信息采集设备102；根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的通信地址；根据查询到的通信地址从总线信息采集设备102获取该车辆的车辆总线信息并显示。其中，配置文件中存储有该车辆类型的车辆总线信息对应的通信地址，并且该配置文件是可扩展的配置文件。配置文件例如可以采用txt格式，并按照车辆型号命名，配置文件中写入了诸如车辆故障信息、端口信息、控制器心跳信息和控制器参数信息等车辆总线信息的通信地址。例如，配置JP19型号的车辆长度信息的通信地址为181节点的第1个字节。因此，可以根据181节点的第1个字节从总线信息采集设备102获取相应的JP19型号的车辆长度信息并显示。
总线信息采集设备102，用于根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与通信地址对应地存储。这里，总线信息采集设备102例如可以是诸如PCAN设备、Kvaser总线设备等符合CAN总线通讯协议，并且与Windows或Liniux系统兼容的设备。或者，也可以是一些自制的总线设备。
总线信息采集设备是连接上位机与CAN总线网络的重要工具，在实际应用中，将总线信息采集设备连接到CAN总线网络上，设备底层将自动读取CAN总线网络中的车辆总线信息，在一个实施例中，总线信息采集设备可以从CAN总线网络中的控制器和/或传感器读取车辆总线信息。上位机可以通过调用读取总线数据函数，例如PCAN Basic API接口函数实现车辆总线信息的读取，从而可以将读取到的车辆总线信息显示给调试人员和用户，为调试人员提供充足的车辆信息，提高了产品的调试和维护效率。
本实施例中，通过总线信息采集设备从CAN总线网络采集车辆总线信息，继而通过上位机与总线信息采集设备的交互实现车辆总线信息的显示。对于没有安装工业显示器的车辆来说，本实施例提供的系统一方面，可以实现车辆总线信息的显示，根据显示的车辆总线信息有助于调试人员对车辆的调试和维护，降低了解决故障花费的时间，简化了操作步骤，提高了工作效率；另一方面，人机交互系统具有高度的兼容性和扩展性，通过对某一型号车辆，例如消防车型号进行配置文件设置，可应用于这一系列的所有消防车车型，提高系统的可维护性，达到了快速增添系列消防车车型的目的，使得整个人机交互系统能够快速识别不同型号的车辆，为以后系统的扩展和移植提供了便利。
在另一个实施例中，上位机101，还可以用于将新增或修改的车辆总线信息和对应的通信地址发送给总线信息采集设备102；相应地，该实施例中的总线信息采集设备102，还可以用于将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。也就是说，通过总线信息采集设备与上位机的交互还可以实现CAN网络中车辆总线信息的增加或修改。例如，上位机可以通过调用发送总线数据函数将对应通信地址的数据信息发送到PCAN设备的缓存中，例如发送与181节点的第1个字节对应的数据值01，则PCAN设备底层经过处理可以将数据值01发送到CAN总线网络对应的通信地址上，即108节点的第一个字上，从而CAN总线网络的108节点的第一个字上会增加数据值01。
图2示出了上位机界面的一个例子。如图2所示，可以通过点击上位机界面的设备连接窗口选择与某个车辆类型的车辆连接，然后将从总线信息采集设备例如PCAN设备获取到的车辆总线信息通过不同的窗口来显示。另外，也可以通过点击不同的窗口实现对不同的车辆总线信息的增加或修改。需要指出的是，图2所示的上位机界面仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据实际需求对组成上位机界面的窗口进行添加、删除或修改。
本发明提供的人机交互系统中的上位机可以采用但不限于基于Visual Studio2010开发平台的VC++10.0语言设计人机交互平台，该框架可以有效利用现有资源，节省开发成本。人机交互平台例如可以通过PCAN设备将上位机与CAN总线网络进行连接。PCAN设备提供了可供二次开发的动态链接库。动态链接库中有可供调用的API函数接口，支持VC++语言进行开发和调用。人机交互平台通过调用API读取函数，将PCAN设备读取的控制器节点、参数和传感器等车辆总线信息发送到人机交互界面上；调用API写函数对车辆总线信息例如控制器参数进行修改。
本发明还提供了一种消防车，包括上述任意一个实施例所述的人机交互系统。
图3是本发明人机交互方法一个实施例的流程示意图。如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤302，通过上位机接收用户输入的车辆类型。
步骤304，通过总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与通信地址对应地存储。在一个实施例中，总线信息采集设备可以包括PCAN设备。
步骤306，据用户输入的车辆类型从上位机中对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的通信地址。
不同车辆的车辆总线信息存储在CAN网络中不同的通信地址中，配置文件中存储有某一车辆类型的车辆总线信息所对应的通信地址。
步骤308，根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示。
在实际应用中，例如，可以将PCAN设备连接到CAN总线网络中，打开消防车上位机的人机交互平台进入设备连接窗口选择车辆型号，进入主页面。选择车辆型号后PCAN设备将读取与车辆型号对应的车辆的车辆总线信息。不同型号车辆配备了不同的配置文件，根据车辆型号可以读取对应的配置文件，根据配置文件中的通信地址，调用读取函数例如PCANBasic API接口函数，将PCAN设备获得的车辆总线信息通过人机交互界面显示给调试人员和用户。
本实施例中，通过总线信息采集设备从CAN总线网络采集车辆总线信息，继而通过上位机与总线信息采集设备的交互实现车辆总线信息的显示。对于没有安装工业显示器的车辆来说，本实施例提供的方法一方面，可以实现车辆总线信息的显示，根据显示的车辆总线信息有助于调试人员对车辆的调试和维护，降低了解决故障花费的时间，简化了操作步骤，提高了工作效率；另一方面，通过对某一型号车辆，例如消防车型号进行配置文件设置，可应用于这一系列的所有消防车车型，提高系统的可维护性，达到了快速增添系列消防车车型的目的，使得整个人机交互系统能够快速识别不同型号的车辆，为以后系统的扩展和移植提供了便利。
在一个实施例中，上述方法还可以包括：通过上位机将新增或修改的车辆总线信息和对应的通信地址发送给所述总线信息采集设备；通过总线信息采集设备将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。本实施例通过总线信息采集设备与上位机的交互还可以实现对车辆总线信息的增加或修改。
在一个实施例中，上述方法还可以包括：在上位机中针对不同的车辆预先配置不同的配置文件，配置文件中存储有与某一车辆类型的车辆总线信息对应的通信地址。配置文件的可扩展性使得整个人机交互系统能够快速识别不同型号消防车，从而实现人机交互系统系列化功能，为以后系统的扩展，移植提供便利。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种人机交互系统，其特征在于，包括：
上位机，用于接收用户输入的车辆类型并发送给总线信息采集设备；根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的CAN总线网络中的通信地址；根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示；
总线信息采集设备，用于根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与CAN总线网络中的通信地址对应地存储；
所述上位机，还用于将新增或修改的车辆总线信息和CAN总线网络中对应的通信地址发送给所述总线信息采集设备；
所述总线信息采集设备，还用于将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络中的控制器和/或传感器采集所述车辆总线信息。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述总线信息采集设备包括PCAN设备。
4.一种消防车，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的人机交互系统。
5.一种人机交互方法，其特征在于，包括：
通过上位机接收用户输入的车辆类型；
通过总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络采集该车辆的车辆总线信息并将车辆总线信息与CAN总线网络中的通信地址对应地存储；
根据用户输入的车辆类型从对应的配置文件中查询该车辆的车辆总线信息对应的CAN总线网络中的通信地址；
根据查询到的通信地址从总线信息采集设备获取该车辆的车辆总线信息并显示；
所述方法还包括：
通过上位机将新增或修改的车辆总线信息和CAN总线网络中对应的通信地址发送给所述总线信息采集设备；
通过总线信息采集设备将新增或修改的车辆总线信息发送到CAN总线网络中对应的通信地址上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述总线信息采集设备根据用户输入的车辆类型从CAN总线网络中的控制器和/或传感器采集所述车辆总线信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述上位机中针对不同的车辆预先配置不同的配置文件，配置文件中存储有与某一车辆类型的车辆总线信息对应的通信地址。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述总线信息采集设备包括PCAN设备。
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