CN113191652A - 一种基于以太网的车载信息交互系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车数据通讯传输技术领域,更具体的说,涉及一种基于以太网的车载信息交互系统。本发明提出的车载信息交互系统,包括云平台,接收用户端发送的人机交互数据,并转发至车载端对车辆进行远程访问或操作;车载端,基于以太网方式与云平台进行通信,包括车载智能终端和信息娱乐主机;信息娱乐主机,集成数个人机交互功能接口;车载智能终端,根据人机交互数据量,判断选择直接发送人机交互数据至对应控制器或通过信息娱乐主机发送人机交互数据至对应控制器进行人机交互,对车辆实时数据进行管控操作,将操作结果反馈至云平台。本发明对车载CAN网络架构灵活配置实现数据处理平台化,对较大数据的集中处理实现大数据升级相互不干扰。
Description
技术领域
本发明涉及汽车数据通讯传输技术领域,更具体的说,涉及一种基于以太网的车载信息交互系统。
背景技术
随着新能源汽车的日趋发展与成熟,人机交互发展日趋多样与复杂,如何对整车实时数据的获取和处理,快速传递给用户,将作为主机厂后续发展和管控重点。
目前的车载信息交互系统存在以下问题:一方面,用户难以远程对整车数据进行获取和处理;另一方面,对整车数据进行获取和处理的实时性不够,特别是在交互数据量太大时,交互数据传输和处理的时效性不够,容易影响用户体验并造成安全上的隐患。
同时,以太网是一种计算机局域网技术。以太网凭借其成本低、开放性强以及具有广泛的软、硬件支持等优势,成为目前应用最广泛的互联网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于以太网的车载信息交互系统,解决现有技术中的整车控制的人机交互难以快速远程操作的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种基于以太网的车载信息交互系统,包括云平台和车载端:
所述云平台,接收用户端发送的人机交互数据,并转发至车载端对车辆进行远程访问或操作;
所述车载端,基于以太网方式与云平台进行通信,包括车载智能终端和信息娱乐主机;
所述信息娱乐主机,集成数个人机交互功能接口,与用户端的人机交互功能接口相对应;
所述车载智能终端,接收云平台发送的人机交互数据,根据人机交互数据量,判断选择直接发送人机交互数据至对应控制器或通过信息娱乐主机发送人机交互数据至对应控制器进行人机交互,对车辆实时数据进行管控操作,并将操作结果反馈至云平台。
在一实施例中,所述车载智能终端,判断人机交互数据量大于预设阈值,通过信息娱乐主机发送人机交互数据至对应的大数据量控制器,进行人机交互操作。
在一实施例中,所述车载智能终端,判断人机交互数据量小于预设阈值,直接发送人机交互数据至网络控制模块,进行人机交互操作。
在一实施例中,所述网络控制模块,为CAN网络模块:
所述车载智能终端与CAN网络模块之间,通过CAN/CANFD收发器路由人机交互数据。
在一实施例中,所述云平台,与用户端之间数据通信基于以太网协议,通信链路包括无线通信网络及有线通信网络;
所述云平台,与车载端之间数据通信基于以太网协议,通信链路包括无线通信网络。
在一实施例中,所述云平台,与用户端之间数据通信的传输层包括http协议;
所述云平台,与车载端之间数据通信的传输层包括TCP/IP协议。
在一实施例中,所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信的传输层包括TCP/IP协议;
所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信,通信链路包括有线通信网络。
在一实施例中,所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信,通信链路为100base-T1绞线的有线以太网。
在一实施例中,所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间的人机交互数据仅进行报文路由;
所述车载智能终端,将操作结果的反馈数据直接报文路由至云平台。
在一实施例中,所述车载智能终端,与CAN网络模块之间的人机交互数据传输方式包括报文路由、数据路由和逻辑处理。在一实施例中,
在一实施例中,所述云平台为汽车远程信息服务平台;
所述大数据量控制器,包括多功能控制面板控制器和机器人控制器。
本发明提出的一种基于以太网的汽车信息人机交互系统,使用TSP平台和移动终端APP,对用户提供部分车载功能的信息获取权限/控制权限,将车载控制器拆分成车载智能终端TBOX和信息娱乐主机IHU两个控制器,解决实车实时大量交互数据的获取和管理,便于主机厂对车辆数据进行管控释放以及用户实时远程获取/控制车辆的数据。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:
图1揭示了根据本发明一实施例的基于以太网的车载信息交互系统原理图。
图中各附图标记的含义如下:
100云平台;
200用户端;
300车载端;
301车载智能终端;
302信息娱乐主机;
303大数据量控制器;
304CAN网络模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释发明,并不用于限定发明。
图1揭示了根据本发明一实施例的基于以太网的车载信息交换系统,如图1所示的基于以太网的车载信息交换系统,包括云平台100和车载端300:
所述云平台100,接收用户端200发送的人机交互数据,并转发至车载端300对车辆进行远程访问或操作;
所述车载端300,基于以太网方式与云平台100进行通信,包括车载智能终端301和信息娱乐主机302;
所述信息娱乐主机302,集成数个人机交互功能接口,与用户端200的人机交互功能接口相对应;
所述车载智能终端301,接收云平台100发送的人机交互数据,根据人机交互数据量,判断选择直接发送人机交互数据至对应控制器或通过信息娱乐主机302发送人机交互数据至对应控制器进行人机交互,对车辆实时数据进行管控操作,并将操作结果反馈至云平台100。
在图1所示的实施例中,云平台100为汽车远程信息服务平台(TSP)。
车载端300包括车载智能终端(TBOX)301和信息娱乐主机(IHU,InfotainmentHead Unit)302。
用户端200为移动终端,包括但不限于手机、平板电脑、智能电视等设备。
汽车远程信息服务平台(TSP),与移动终端、车载端300使用基于4G的通信链路方式的以太网协议,其中http为应用接入(登录),TCP/IP为以太网的传输层。
车载端300搭载TBOX和IHU两种控制器,拆分处理数据量较大的人机交互数据和数据量较小的人机交互数据,以管理整车架构。
车载智能终端(TBOX)301,作为一种车载远程通信模块,并且是车身唯一可以联网的控制单元,起到监控和控制车身状态的作用。
信息娱乐主机(IHU)302,作为中控仪表,为主机厂给用户提供的车载端人机操作界面,将车辆内的部分控制器功能,以可操作的方式,在人机交互界面上显示。其使用绞线(如100baseT1)方式进行数据的接收和传递。
由于信息娱乐主机302,因其空间较大,有AP+CP系统,其架构可以将整车功能实例化到具体的一个个具体小功能,并且支持调整整车功能的运行(关闭、打开、排序以及扩展)。AP为基于Linux系统的adptive autosar架构的软件,该软件架构将整车功能以服务实例化;CP为CLASS AUTOSAR架构的软件,实现软件定义汽车的整车策略。
本实施例中,信息娱乐主机IHU,负责处理数据交互较大的大数据量控制器303(如MFCP、IRS等)的功能逻辑和数据重组,IHU的以太网口实时访问对应的控制器并将数据处理完毕后,经TBOX直接报文路由到TSP平台。
其中,F1-Fn为集成在IHU上的整车中人机交互功能。
移动终端,为搭载了可访问TSP平台的终端设备。用户通过移动终端远程访问或操作车辆数据。
主机厂对车辆实时数据(体现为功能F1-Fn)进行管控和释放。在移动终端上包含功能F1-Fn的APP/http,并对其中的部分功能赋予修正权限,与IHU上的F1-Fn功能相对应。
下面结合图1所示的实施例,说明基于以太网的车载信息交互系统的工作流程:
用户通过移动终端,通过登录APP/http等接口,实时读取功能F1-Fn,并操作其中的部分可修正的内容,比如远程打开座椅加热/远程打开车辆环视功能,发送对应的人机交互数据至TSP平台;
TSP平台,接收用户通过移动终端发送的人机交互数据,对其进行验证认可后,以4G信号访问车载智能终端TBOX;
车载智能终端TBOX,根据人机交互数据的内容与数据量,将人机交互数据发送到信息娱乐主机IHU或网络控制模块。
更进一步的,车载智能终端TBOX,判断如果人机交互数据量大于预设阈值,人机交互数据量较大,如实时图像或复杂功能的人机交互数据,通过信息娱乐主机IHU发送人机交互数据至对应的大数据量控制器303,进行人机交互操作。
更进一步的,车载智能终端TBOX,判断如果人机交互数据量小于预设阈值,用户访问/修正人机交互数据量较小,如远程打开整车座椅加热功能的人机交互数据,直接发送人机交互数据至网络控制模块,进行人机交互操作。
大数据量控制器303,为主机厂车载控制器中数据交互较大的控制器,包括但不限于,多功能控制面板控制器MFCP和机器人控制器IRS。
网络控制模块,为主机厂车载网段中数据交互较小的CAN网络模块304。
下面结合图1所示的实施例,说明基于以太网的车载信息交互系统的通信方式。
移动终端使用基于4G链路的http协议与汽车远程信息服务平台(TSP)进行通信。
汽车远程信息服务平台(TSP),与移动终端使用基于4G的通信链路方式的以太网协议进行数据通信,传输层包括http协议。
汽车远程信息服务平台(TSP),与车载端300使用基于4G的通信链路方式的以太网协议进行数据通信,传输层包括TCP/IP协议。
车载智能终端301,与信息娱乐主机302之间数据通信,通信链路包括有线通信以太网网络,如100base-T1绞线。
车载智能终端301,与信息娱乐主机302之间数据通信的传输层包括TCP/IP协议。
车载智能终端301,与信息娱乐主机302之间的人机交互数据仅进行报文路由。报文路由可以理解成透传路由,就是数据包过来后不做处理即转到另一个网络中。因为信息娱乐主机IHU已经将数据处理好,此时仅进行报文路由对TBOX系统的好处有:报文路由时效快(不经过应用层);系统要求低,不用做数据拆解;应用层不需要做软件策略。
车载智能终端301,与CAN网络模块304之间,通过CAN/CANFD收发器路由人机交互数据。
车载智能终端301,与CAN网络模块304之间的数据没有设置要求,人机交互数据传输方式包括报文路由、数据路由和逻辑处理。
信息娱乐主机302,与大数据量控制器303之间数据通信,通信链路包括有线通信以太网网络,如100base-T1绞线。传输层包括TCP/IP协议。
100base-T1是IEEE针对100Mb/s汽车以太网的规范,也可以将其称为IEEE802.3bw,这两个名称指的是相同的规范。100base-T1在汽车上通过一对非屏蔽双绞线可实现100Mb/s的全双工数据传输。
在其他实施例中,移动终端与汽车远程信息服务平台(TSP)之间的通信链路包括但不限于3G、4G、5G和Wifi等无线通信网络及光纤等有线通信网络,不限于何种链路方式或何种访问端口(如apk或ipa等)。
在其他实施例中,汽车远程信息服务平台(TSP)和移动终端之间的通信链路包括但不限于3G、4G、5G和Wifi等无线通信网络及光纤等有线网通信网络。
汽车远程信息服务平台(TSP)和车载端之间的通信链路包括但不限于3G、4G、5G和Wifi等无线通信网络。
在其他实施例中,车载智能终端TBOX,与信息娱乐主机IHU之间的数据通信,包括不限于射频载波的无线形式或绞线的有线形式。
本发明提出的一种基于以太网的汽车信息人机交互系统,使用TSP平台和移动终端APP,对用户提供部分车载功能的信息获取权限/控制权限,将车载控制器拆分成车载智能终端TBOX和信息娱乐主机IHU两个控制器,解决实车实时数据的获取和管理,便于主机厂对车辆数据进行管控释放以及用户实时远程获取/控制车辆的数据。
本发明提供的一种基于以太网的汽车信息人机交互系统,具体具有以下有益效果:
1)通过对车载CAN网络架构灵活配置,实现数据处理的平台化;
2)通过较大数据的集中处理,实现大数据升级相互不干扰。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
本领域技术人员将可理解,信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如,以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性,但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品,则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的,熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下,对上述实施例做出种种修改或变化,因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限,而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (11)
1.一种基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,包括云平台和车载端:
所述云平台,接收用户端发送的人机交互数据,并转发至车载端对车辆进行远程访问或操作;
所述车载端,基于以太网方式与云平台进行通信,包括车载智能终端和信息娱乐主机;
所述信息娱乐主机,集成数个人机交互功能接口,与用户端的人机交互功能接口相对应;
所述车载智能终端,接收云平台发送的人机交互数据,根据人机交互数据量,判断选择直接发送人机交互数据至对应控制器或通过信息娱乐主机发送人机交互数据至对应控制器进行人机交互,对车辆实时数据进行管控操作,并将操作结果反馈至云平台。
2.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,所述车载智能终端,判断人机交互数据量大于预设阈值,通过信息娱乐主机发送人机交互数据至对应的大数据量控制器,进行人机交互操作。
3.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,所述车载智能终端,判断人机交互数据量小于预设阈值,直接发送人机交互数据至网络控制模块,进行人机交互操作。
4.根据权利要求3所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,所述网络控制模块,为CAN网络模块:
所述车载智能终端与CAN网络模块之间,通过CAN/CANFD收发器路由人机交互数据。
5.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于:
所述云平台,与用户端之间数据通信基于以太网协议,通信链路包括无线通信网络及有线通信网络;
所述云平台,与车载端之间数据通信基于以太网协议,通信链路包括无线通信网络。
6.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于:
所述云平台,与用户端之间数据通信的传输层包括http协议;
所述云平台,与车载端之间数据通信的传输层包括TCP/IP协议。
7.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于:
所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信的传输层包括TCP/IP协议;
所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信,通信链路包括有线通信网络。
8.根据权利要求7所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间数据通信,通信链路为100base-T1绞线的有线以太网。
9.根据权利要求1所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于:
所述车载智能终端,与信息娱乐主机之间的人机交互数据仅进行报文路由;
所述车载智能终端,将操作结果的反馈数据直接报文路由至云平台。
10.根据权利要求4所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于,所述车载智能终端,与CAN网络模块之间的人机交互数据传输方式包括报文路由、数据路由和逻辑处理。
11.根据权利要求2所述的基于以太网的车载信息交互系统,其特征在于:
所述云平台为汽车远程信息服务平台;
所述大数据量控制器,包括多功能控制面板控制器和机器人控制器。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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