CN110163992B - 基于监听模式的数据获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于监听模式的数据获取方法及装置，监听车载电脑广播的数据；对所述数据进行分析，提取目标数据。本发明能够基于监听模式及时获取大量数据，并根据预设算法得到目标数据，从而避免了现有的通用诊断模式的诸多弊端，提升了获取到的数据的及时性和丰富性。

Description

基于监听模式的数据获取方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及基于监听模式的数据获取方法及装置。

背景技术

车载抬头显示器主要用于让驾驶员在行车过程中不用低头观看仪表盘，使驾驶员的视线一直保持在车辆前方，以提高驾驶安全及驾驶体验。

现有的车载抬头显示器主要基于通用诊断模式获取车辆内部数据，通用诊断模式数据获取方式虽然简单，但很多数据类型无法通过通用诊断模式获取，并且通用诊断模式获取数据的及时性较差。数据类型的缺乏和及时性较差限制了抬头显示器显示的内容。以档位信息为例，其目前无法通过通用诊断模式获取。此外，档位信息内容较多，在抬头显示器中显示会较多的占用抬头显示器有限的空间，从而影响抬头显示器的画面美观，这也是抬头显示器无法显示档位信息的另一重要原因。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供基于监听模式的数据获取方法及装置。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种基于监听模式的目标数据获取方法，包括：

监听车载电脑广播的数据；

对所述数据进行分析，提取目标数据。

进一步地，所述提取目标数据包括：

根据预设算法对所述数据进行过滤，得到有效数据；

对所述有效数据进行分析，提取目标数据。

一种基于监听模式的档位数据获取方法，包括：

监听车载电脑广播的数据；

对所述数据进行分析，抽取档位信息。

进一步地，所述抽取档位信息包括：

按照第一预设时间获取数据包单元集；

按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息。

进一步地，所述档位信息过滤条件的构建方法包括：

保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集；

对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件。

进一步地，所述档位信息过滤条件的构建方法还包括：

切换档位，监听档位切换前后的数据集；

对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据；

获取所述有效数据中产生变化的数据项；

根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

一种基于监听模式的目标数据获取装置，包括：

监听模块，用于监听车载电脑广播的数据；

提取模块，用于对所述数据进行分析，提取目标数据。

进一步地，所述提取模块包括：

有效数据获取单元，用于根据预设算法对所述数据进行过滤，得到有效数据；

提取单元，用于对所述有效数据进行分析，提取目标数据。

一种基于监听模式的档位数据获取装置，包括：

监听器，用于监听车载电脑广播的数据；

提取器，用于对所述数据进行分析，抽取档位信息；

所述提取器包括：

第一获取单元，用于按照第一预设时间获取数据包单元集；

分析单元，用于按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息。

进一步地，还包括：

构造器，所述构造器用于构造档位信息过滤条件；

所述构造器包括：

第一构造单元，用于保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集；对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件；

第二构造单元，用于切换档位，监听档位切换前后的数据集；对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据；获取所述有效数据中产生变化的数据项；根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

本发明的有益效果是：

本发明提供基于监听模式的数据获取方法及装置，能够基于监听模式及时获取大量数据，并根据预设算法得到目标数据，从而避免了现有的通用诊断模式的诸多弊端，提升了获取到的数据的及时性和丰富性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于监听模式的目标数据获取方法流程图；

图2是本发明实施例提供的目标数据提取方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种基于监听模式的档位数据获取方法流程图；

图4是本发明实施例提供的档位信息抽取方法流程图；

图5是本发明实施例提供的档位信息过滤条件的构建方法流程图；

图6是本发明实施例提供的一种基于监听模式的目标数据获取装置框图；

图7是本发明实施例提供的一种基于监听模式的档位数据获取装置框图；

图8是本发明实施例提供的断码显示字体示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例提供一种基于监听模式的目标数据获取方法，如图1所示，所述方法包括：

S101.监听车载电脑广播的数据。

具体地，本发明实施例中通过监听车辆CAN总线和/或LIN总线获取车载电脑广播的数据。

以CAN总线为例，在S101中首先进行硬件连接，在相关硬件连接完成后并进行参数配置后即可开始监听，所述参数包括通讯频率和协议规范。

在监听过程中，不需要与车载电脑进行任何双向通信即可接收到大量车辆数据。这些数据本身就需要在车辆工作时有规律的大量传输，比如发动机的数据需要传输给仪表做显示，变速箱数据需要发送到车载电脑做数据整理，车载电脑需要对车辆进行各种控制。这些数据都需要在车身内部网络里传输，也都可以通过监听方式被获取。

S102.对所述数据进行分析，提取目标数据。

具体地，为了获取目标数据，本发明实施例进一步提供了目标数据提取方法，如图2所示，包括：

S1021.根据预设算法对所述数据进行过滤，得到有效数据。

具体地，所述过滤的目的在于删除与目标数据明确无关的其它数据。根据目标数据不同，所述预设算法也不同。所述有效数据为所述数据的子集，所述目标数据为所述有效数据的子集。

S1022.对所述有效数据进行分析，提取目标数据。

进一步地，在一个可行的实施例中还包括对目标数据进行转化和显示。通常情况下监听的数据以16进制表达，因此步骤S1022中得到的目标数据也是16进制的格式。将目标数据由16进制转换成10进制，并通过图标、字符、数字等方式显示到抬头显示器之上。

本发明实施例提供一种基于监听模式的数据获取方法，不同于监听模式，现有技术通常使用通用诊断模式获取车辆的内部数据，为了便于突出本发明实施例的技术优势，对通用诊断模式和监听模式进行如下概述：

通用诊断模式：

在硬件连接完成后，向车载电脑请求连接，响应于车载电脑的确认指令后建立双向通信链路。在通用诊断模式下，车辆内部数据的获取基于与车载电脑之间的交互实现，并且每次请求只能够得到一次回复，为了获取多种内部数据则需要进行多次请求。

通用诊断模式的优势在于能够获取明确的目标数据。劣势在于：

(1)如果车载电脑处于繁忙状态，则无法及时响应，从而导致获取内部数据滞后甚至失败。

(2)频繁的查询会导致车载电脑超负荷运行，并由此带来车辆安全隐患，最常见的故障是车辆报故障码，安全气囊灯亮，ESP工作异常等。严重的情况下，车载电脑出于防盗等原因，可能会锁死发动机，导致车辆不能点火。

(3)如果向车载电脑请求车辆的内部数据的相关指令发送错误，可能导致对电脑的异常控制，后果无法预测。

(4)基于通用诊断模式所遵循的协议，每一次查询数据的时间间隔必须大于50MS，并且发送查询后，车载电脑平均需要10～30MS给出答复，一次交互流程耗时将近70MS，获取车辆内部数据以消耗大量时间为代价，及时性较差。

举例而言：以需要获取车辆内部的五种数据为例，若每个数据需要70MS才能够获取，则获取上述五种数据需要至少350MS。车辆运行过程中，车辆内部数据需要循环获取，那就意味着每个循环之间会有350MS以上的间隔，这对于及时性要求较高的应用场景而言是不能接受的。比如车速，正常车辆起步由静止加速的时候，车速应该是由0-9顺序渐进显示，而如果车速延迟过大，就会出现0直接到10，中间没有过度的跳跃式显示，用户体验感显著下降。

(5)通用诊断模式下，车载电脑输出的内部数据类型有限，根据不同汽车厂家的不同大致能够输出20种左右的数据，能正常用作抬头显示器使用的数据大概只有5～6种，无法满足显示需要。

监听模式：

监听在车辆内部网络中传输的数据。

监听模式的劣势在于监听到的数据是原始数据，无法直接得到目标数据。优势在于：

(1)单向通讯，不受车载电脑负荷状态的限制，不存在向车载电脑发送错误指令导致产生严重后果的可能性，不对车载电脑产生干扰。

(2)不受限于通用诊断模式对于通信间隔时间的限制，及时性较好。

(3)不受限于通用诊断模式中车载电脑输出内容的限制，可以得到更多种类的内部数据。

具体地，为了评估基于监听模式获取车辆内部数据的性能，本发明实施例对此进行了大量测试，测试到最快的一组数据包间隔只有5MS，而一组数据包内含有多个不同数据。监听模式的数据获取速度在通用诊断模式的数十倍以上。

以福克斯为例，若在通用诊断模式下获取车速和转速，则需要先隔50MS询问车速，等20MS得到回复，再隔50MS询问转速，等20MS得到回复，再等50MS询问车速，在等20MS得到回复，以此类推，则连续两次读取车速的时间间隔就是50+20+50+20+50+20＝210MS。而监听方式只需要监听数据包，并从中分析出车速和转速即可，对福克斯而言只需5MS。

在对于车辆内部数据进行显示时，基于VGA视屏最低标准是1秒24帧图片，这样眼睛看到的影像才是连贯的，因此，图像的变化间隔要小于1000/24＝41MS，诊断方式完全无法达到这样的显示速度，而监听方式则完全没有问题。

进一步地，本发明实施例中基于监听模式能够获得多种车辆内部数据，包括但不限于车速、转速、水温、里程、钥匙状态、安全带状态、手刹状态、油门状态、脚刹状态、近光灯状态、远光灯状态、油箱剩余油量、车门状态、车锁状态、收音机状态、空调状态、中控按钮、方向盘角度、档位、时钟和倒车雷达数据。

本发明另一实施例提供一种基于监听模式的档位数据获取方法，如图3所示，所述方法包括：

S201.监听车载电脑广播的数据。

具体地，本发明实施例中通过监听车辆CAN总线和/或LIN总线获取车载电脑广播的数据。

以CAN总线为例，在S201中首先进行硬件连接，在相关硬件连接完成后并进行参数配置后即可开始监听，所述参数包括通讯频率和协议规范。

在监听过程中，不需要与车载电脑进行任何双向通信即可接收到大量车辆数据。这些数据本身就需要在车辆工作时有规律的大量传输，比如发动机的数据需要传输给仪表做显示，变速箱数据需要发送到车载电脑做数据整理，车载电脑需要对车辆进行各种控制。这些数据都需要在车身内部网络里传输，也都可以通过监听方式被获取。

S202.对所述数据进行分析，抽取档位信息。

不同车型规范不同，档位信息的格式可能完全不同。需要对数据做大量的对比分析，找出原始数据和真实数据之间的规律才能得到正确的档位信息。有鉴于此，本发明实施例进一步提供了档位信息的抽取方法。

所述档位信息的抽取方法以车型为研究对象，旨在在每个车型的汽车中准确获取档位信息。

所述档位信息抽取方法具体包括，如图4所示：

S2021.按照第一预设时间获取数据包单元集。

不同车型对应的第一预设时间可能不同。不同车型中数据包的内容格式也可能不同。

以福克斯车为例，在车辆工作后，即按照预设时间不停发出数据包，数据包内容为16进制数据。每个数据包都有唯一的ID编号。

福克斯车中的车载电脑根据数据重要性和及时性的等级不同，按不同的时间频率来发出数据，比如车速，转速，这些及时性要求比较高的数据，会以5MS，10MS的时间间隔发出数据包，而对于车门车灯等及时性要求不高的数据以比较慢的速度来发出数据包，比如50MS,100MS等，基本上100MS一次的数据包算是比较慢的，当然也有更慢的数据，比如时钟，最小单位就是秒。

有鉴于此，本发明实施例中第一预设时间设定为1秒，经实测，1秒内可以监听到100个数据包，则所述100个数据包构成一个数据包单元集，而每个数据包内包含不同数据，总量可以到达上万个数据以上。

S2022.按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息。

具体地，本发明实施例进一步提供了档位信息过滤条件的构建方法，如图5所示，包括：

P1.保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集。

若所述第二预设时间为所述第一预设时间的整数倍，则P1中得到的数据集为N个数据包单元集的集合。

P2.对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件。

确认车辆档位当前保持某个状态不动，比如保持在P档，此时观察所有原始数据，因为档位不变化，数据也不产生变化，这种情境下产生变化的数据项一定不是能够标识档位信息的数据，因此可以根据这些数据项生成过滤条件。

具体地，N的值可以取的大一些，以确保数据的准确性。步骤P1-P2可以作为一个独立执行单元反复执行，从而获取更为精确的过滤条件。

P3.切换档位，监听档位切换前后的数据集。

P4.对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据。

P5.获取所述有效数据中产生变化的数据项。

P6.根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

具体地，在对档位切换前后的数据集进行横向比较的过程中，首先可以根据过滤条件将档位切换前后的数据集中的数据进行过滤得到档位切换前后的有效数据，然后对档位切换前后的有效数据进行分析，得到产生变化的数据项，根据产生变化的数据项得到档位信息，从而确定档位信息过滤条件。

在P3执行过程中，应尽可能减小监听的时间范围。比如，当把档位由P档换到R档需要1秒时间，监听的时间最好要在这1秒内，且数据变化要和换挡的动作要在同一时间段，才能判断这个数据和实际档位是相关的。

步骤P3-P5可以作为一个独立执行单元反复执行，从而获取更为精确的档位信息过滤条件。进一步地，还可以通过多次重复相同的换挡动作来验证档位信息过滤条件的准确性。

具体地，在一个可行的实施例中，所述档位信息过滤条件可以表示为数据位和数据内容的组合。比如，在某个车型中，档位信息与数据包单元集中某个数据包中的某个数据位存在一一对应关系，则直接读取所述数据位上的数据内容即可知晓档位信息。具体地，以2012～2017自动档福克斯为例：在获得的数据包单元集中，对数据包按照编号进行排列，第I个数据包的第s位到第t位的数据内容为097Am50，m取不同的值标识车辆处于不同的档位，则这种场景下，档位信息过滤条件可以表示为数据位和数据内容的组合。

具体地，为了实现上述方法实施例，本发明实施例提供了一种基于监听模式的目标数据获取装置，如图6所示，包括：

监听模块，用于监听车载电脑广播的数据；

提取模块，用于对所述数据进行分析，提取目标数据。

具体地，所述提取模块包括：

有效数据获取单元，用于根据预设算法对所述数据进行过滤，得到有效数据；

提取单元，用于对所述有效数据进行分析，提取目标数据。

本发明实施例还提供了一种基于监听模式的档位数据获取装置，如图7所示，包括：

监听器，用于监听车载电脑广播的数据；

提取器，用于对所述数据进行分析，抽取档位信息；

所述提取器包括：

第一获取单元，用于按照第一预设时间获取数据包单元集；

分析单元，用于按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息。

具体地，还包括：

构造器，所述构造器用于构造档位信息过滤条件；

所述构造器包括：

第一构造单元，用于保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集；对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件；

第二构造单元，用于切换档位，监听档位切换前后的数据集；对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据；获取所述有效数据中产生变化的数据项；根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

进一步地，为了显示本发明实施例得到的档位信息，本发明实施例还提供了一种应用于车辆档位显示的装置，所述装置用于通过点亮预设的断码显示字体中的预设笔断显示出车辆的档位信息，所述档位信息包括P档，R档，N档，L档和S档。

所述断码显示字体包括9个笔断。如图8所示，具体地，包括水平方向设置的第一笔断、第二笔断和第三笔断，所述第一笔断、第二笔断和第三笔断的高度依次下降。

具体地，还包括连接第一笔断第一端点和第二笔断第一端点的第四笔断，连接第一笔断第二端点和第二笔断第二端点的第五笔断；所述第四笔断和所述第五笔断平行设置。

具体地，还包括连接第二笔断第一端点和第三笔断第一端点的第六笔断，连接第二笔断第二端点和第三断第二端点的第七笔断；所述第六笔断和第七笔断平行设置。

根据上述描述，第一笔断、第三笔断、第四笔断、第五笔断、第六笔断和第七笔断围成矩形框，在所述矩形框的目标对角线上，设置有第八笔断和第九笔断。

在使用过程中，通过下述方法标识档位信息：

仅点亮第一笔断、第二笔断、第四笔断、第五笔断和第六笔断，即可显示出“P”档；

仅点亮第一笔断、第二笔断、第四笔断、第五笔断、第六笔断和第九笔断，即可显示出“R”档；

仅点亮第四笔断、第五笔断、第六笔断、第七笔断、第八笔断和第九笔断，即可显示出“N”档；

仅点亮第一笔断、第三笔断、第四笔断、第五笔断、第六笔断和第七笔断，即可显示出“D”档；

仅点亮第三笔断、第四笔断和第六笔断，即可显示出“L”档；

仅点亮第一笔断、第二笔断、第三笔断、第四笔断和第七笔断，即可显示出“S”档。

具体地，在所述应用于档位显示的装置中，所述断码显示字体的每个笔断下方可以由单个或多个LED发光二极管组成。当电路控制发光二极管发光时，这个笔断即可发光，当多个笔断同时发光，即可组成档位字符。而且使用不同颜色的发光二极管，还可以让显示出的档位字符发出对应的颜色，从而达到通过单一显示字体中不同笔断切换，通过显示“PRNDLS”达到简洁显示车辆档位信息的目的。

发光二极管可以使用共阴极接法或共阳极接法，共阴极接法中发光二极管共用一个电源的负极，是高电平点亮，共阳极接法中发光二极管共用一个电源的正极，是低电平点亮。

优选的，本发明实施例中可以使用静态显示驱动，静态显示驱动下由CPU通过预设电路来控制发光二极管的亮灭，每颗发光二极管都独立需要这样的一组电路，所述电路可以由一组三极管加限流电阻构成。优选的，还可以通过预设芯片进行静态驱动，所述预设芯片中可以控制多个发光二极管，并通过在所述预设芯片上加装电阻的方式使得在所述预设芯片工作后，对每个发光二极管中的电流都能够进行限流。

当然，在其它可行的实施方式中，不排除使用动态显示驱动进行车辆档位的显示。

进一步地，本发明实施例中提及的应用于车辆档位显示的装置中的各个功能模块均可由一颗或多颗芯片及周边电路组成，通过集成化达到节省空间，降低成本的目的。

进一步地，本发明实施例还提供一种抬头显示器，所述抬头显示器包括本发明实施例中提供的一种应用于车辆档位显示的装置。本发明实施例中车载抬头显示器可以具体是一种利用全透明或半透明玻璃成像，将与行车相关的一些信息以数字图像或文字的方式投射在驾驶员视野前方的一种设备，其不仅可以显示档位信息，还可以显示车速，转速，水温，电压，油耗等其它车辆信息。

本发明实施例提供的抬头显示器，填补了抬头显示器不能显示车辆档位的信息的空白，使驾驶员在行车过程中能获得更多的车辆信息。并通过档位专用字符，用1个可变化字符替代了6个档位字符。使整体显示界面更简洁，面积占用更小设计更方便。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种基于监听模式的档位数据获取方法，其特征在于，包括：

监听车载电脑广播的数据；

对所述数据进行分析，抽取档位信息；

所述档位信息的抽取方法包括：

按照秒级的第一预设时间获取数据包单元集；

按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息；

所述档位信息过滤条件包括：

P1.保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集，所述第二预设时间为所述第一预设时间的整数倍；

P2.对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件，重复执行步骤P1-P2；

P3.切换档位，监听档位切换前后的数据集；

P4.对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据；

P5.获取所述有效数据中产生变化的数据项；

P6.根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

2.一种基于监听模式的档位数据获取装置，其特征在于，包括：

监听器，用于监听车载电脑广播的数据；

提取器，用于对所述数据进行分析，抽取档位信息；

所述提取器用于执行下述操作：

所述档位信息的抽取方法包括：

按照秒级的第一预设时间获取数据包单元集；

按照档位信息过滤条件分析数据包单元集，得到档位信息；

所述档位信息过滤条件包括：

P1.保持车辆在某一预设档位不动，监听第二预设时间内的数据得到数据集，所述第二预设时间为所述第一预设时间的整数倍；

P2.对所述数据集中的各个数据包单元集进行横向比较，得到产生变化的数据项，并根据所述产生变化的数据项生成过滤条件，重复执行步骤P1-P2；

P3.切换档位，监听档位切换前后的数据集；

P4.对档位切换前后的数据集进行横向比较，基于过滤条件得到有效数据；

P5.获取所述有效数据中产生变化的数据项；

P6.根据产生变化的数据项得到档位信息过滤条件。

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