TWI743407B - 載具模擬裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種載具模擬裝置，其包括使用者介面、資料庫及處理裝置。使用者介面，包括情境選擇介面、載具訊號顯示介面及動態影像顯示介面。資料庫用於儲存外部動態影像以及與外部動態影像關聯的動態影像描述檔，動態影像描述檔包括多個時間標記以及對應各該些時間標記的多個載具操作參數。處理裝置用於當載具操作情境選項的其中之一被選擇時，載入對應的外部動態影像以於動態影像顯示介面顯示外部動態影像，並依據所顯示的外部動態影像的當前時間及動態影像描述檔，對應當前時間輸出其中之一該時間標記的載具操作參數，並於載具訊號顯示介面顯示載具操作參數。

Description

載具模擬裝置及方法

本發明涉及一種載具模擬裝置及方法，特別是涉及能在不同情境下輸出外部動態影像的同時，同步輸出車體參數訊號的一種載具模擬裝置及方法。

在現有的車用系統發動機控制器(Enginecontrol unit,ECU)模擬器中，一般係經由控制器區域網路(Controller Area Network,CAN)訊號處理設備，將電腦編輯的封包資料發送出來，但一般為實驗用，僅單純發送出CAN訊號，而不會搭配行車影片來發送CAN訊號。

然而，在開發車用系統時，常需要車用CAN訊號，但僅單純為訊號發送，沒有配合影像，而無法提供使用者更直覺的理解載具在不同情境下，可能產生的車體參數訊號。因此，由於欠缺實際駕駛上的連貫性，以及訊號搭配的連續性，而使得設計車用系統時難以準確的對應情境，並根據車體訊號參數來設計相關應用服務或程序。

此外，在現有車用系統開發環境中，由於各廠牌車種輸出訊號及規格並未統一，因此，設計者難以設計出同時適用於不同廠牌車種的相關應用服務及程序，而必須去分別取得各廠牌車種及其輸出訊號，導致設計成本大幅提昇。

故，如何通過車用系統開發環境的改良與整合，來提升設計 車用系統的準確度，以克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種能在情境影像輸出的同時，同步輸出車體參數訊號的一種載具模擬裝置及方法。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種載具模擬裝置，其包括使用者介面、資料庫及處理裝置。使用者介面包括情境選擇介面、載具訊號顯示介面及動態影像顯示介面。情境選擇介面包括多個載具操作情境選項供使用者選擇。動態影像顯示介面，用於顯示對應使用者所選擇的載具操作情境選項的外部動態影像。資料庫用於儲存外部動態影像以及與外部動態影像關聯的動態影像描述檔，動態影像描述檔包括多個時間標記、對應各時間標記的多個載具操作參數。處理裝置用於當使用者選擇載具操作情境選項的其中之一時，載入對應所選擇的載具操作情境選項的外部動態影像以於動態影像顯示介面上顯示外部動態影像，並依據所顯示的外部動態影像的當前時間及動態影像描述檔，對應當前時間輸出其中之一時間標記的載具操作參數並於載具訊號顯示介面上顯示載具操作參數。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種載具模擬方法，用於載具模擬裝置，載具模擬方法包括：於使用者介面提供載具訊號顯示介面、動態影像顯示介面以及具有多個載具操作情境選項的情境選擇介面，從情境選擇介面接收第一選擇輸入，第一選擇輸入對應於載具操作情境選項的其中之一；載入對應所選擇的載具操作情境選項的外部動態影像，外部動態影像關聯動態影像描述檔，動態影像描述檔包括多個時間標記以及對應各時間標記的多個載具操作參數；於動態影 像顯示介面顯示外部動態影像；依據所顯示的外部動態影像的當前時間及動態影像描述檔，對應當前時間輸出其中之一時間標記的載具操作參數；以及於控制載具訊號顯示介面顯示載具操作參數。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的載具模擬裝置及方法，能在不同情境下輸出外部動態影像的同時，同步輸出車體參數訊號，以在載具的不同情境下，提供使用者更直覺的理解可能產生的車體參數訊號，因而可確保設計者更容易理解於載具實際駕駛上的連貫性，以及訊號搭配的連續性，而使得設計車用系統時準確的對應情境，並根據車體訊號參數來設計相關應用服務或程序。

此外，相對於現有車用系統開發環境，本發明所提供的載具模擬裝置及方法整合了各廠牌車種輸出訊號及規格，因此，設計者能夠設計出同時適用於不同廠牌車種的相關應用服務及程序，而無須去分別取得各廠牌車種及其輸出訊號，可使得設計成本大幅下降。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

1‧‧‧載具模擬裝置

12‧‧‧使用者介面

120‧‧‧情境選擇介面

122‧‧‧載具訊號顯示介面

1220‧‧‧訊號表單顯示介面

1222‧‧‧檔位調整按鈕

1224‧‧‧方向盤控制按鈕

1226‧‧‧車速指針

124‧‧‧動態影像顯示介面

1240‧‧‧時間控制介面

126‧‧‧載具種類選擇介面

14‧‧‧資料庫

140‧‧‧外部動態影像

142‧‧‧動態影像描述檔

144‧‧‧影像播放程式

圖1為本發明實施例的載具模擬裝置的方塊圖。

圖2為本發明實施例的載具模擬裝置的載具種類選擇介面的示意圖。

圖3為本發明實施例的載具模擬裝置的情境選擇介面的示意圖。

圖4為本發明實施例的載具模擬裝置的載具訊號顯示介面及動態影像顯示介面的示意圖。

圖5為本發明實施例的載具模擬方法的流程圖。

圖6為本發明實施例的載具模擬方法的另一流程圖。

參閱圖1所示，本發明第一實施例提供一種載具模擬裝置1，其包括使用者介面12、資料庫14及處理裝置10。使用者介面12包括情境選擇介面120、載具訊號顯示介面122及動態影像顯示介面124。

載具模擬裝置1可為，例如，筆記型電腦、智慧型電話、小型個人電腦、個人數位助理等裝置等等。載具模擬裝置1所包括之處理裝置10的功能可藉由使用一或多個處理單元而實施。處理裝置10可為可程式化單元，諸如微處理器、微控制器、數位信號處理器(digital signal processor；DSP)晶片、場可程式化閘陣列(field-programmable gate array；FPGA)等。處理器的功能亦可藉由一個或若干個電子裝置或IC實施。換言之，藉由處理裝置10執行的功能可實施於硬體域或軟體域或硬體域與軟體域的組合內。

續言之，資料庫14中各種形式的數據可儲存於載具模擬裝置1中的一或多個儲存裝置，如磁碟驅動機、光碟儲存裝置和固態儲存裝置，如隨機存取記憶體(RAM)或唯讀記憶體(ROM)，以及卸除式介質裝置、記憶卡、快閃記憶體卡等。

資料庫14用於儲存一或多個外部動態影像140以及分別與這些外部動態影像關聯的一或多個動態影像描述檔142。舉例而言，以對應於一故障情境的外部動態影像140而言，動態影像描述檔142包括多個時間標記，各時間標記對應多個載具操作參數(例如，總里程數、方向盤、煞車咬合、煞車踏板位置、檔位、油耗、車燈狀態、車門感應、車速、引擎轉速、引擎溫度、空氣流量、環境溫度、油箱百分比、緊急訊號、故障狀態(DTC)、方向燈、剩 餘油量)，這些時間標記涵蓋了外部動態影像140的所有時間，並以一預定時間區間作為間隔，動態影像描述檔142以陣列的形式記錄了外部動態影像140在所有時間點中的載具操作參數，動態影像描述檔142如下表1至表3所示：

此動態影像描述檔142對應於外部動態影像140中車輛發生故障的情境，動態影像描述檔142可涵蓋整個外部動態影像140。在表1至表3中，僅提供45秒附近區間的數據作為舉例。由表3可知，故障情形發生於45.4秒之後，故障狀態(DTC)出現錯誤代碼P0168及P0198，其中錯誤代碼P0168代表引擎溫度過高；P0198代表油溫過高。需要說明的是，表1至表3中的時間標記對應外部動態影像140的播放秒數，而上述的秒數僅為舉例。

使用者介面12可以筆記型電腦、智慧型電話、小型個人電腦、個人數位助理等裝置的顯示螢幕來顯示，其包括人機互動與圖形使用者介面，使得使用者能夠方便有效率地來設計車用系統及相關應用程序。具體細節可參考圖2至圖4，其分別為本發明實施例的載具種類選擇介面126的示意圖、情境選擇介面120的示意圖、載具訊號顯示介面122及動態影像顯示介面124的示意圖。處理裝置10可從資料庫14中載入外部動態影像140，並利用一般家用電腦的視窗作業系統中的Windows API呼叫載具模擬裝置1內建的影像播放程式144(例如，Media Player)以在動態影像顯示介面124上播放外部動態影像140。同時，處理裝置10進一步於外部動態影像140播放時，擷取外部動態影像140的當前時間，並從動態影像描述檔142的多個時間標記找到對應當前時間的時間標記，再取得對應的時間標記的載具操作參數。

如圖2所示，載具種類選擇介面126可包括多個車廠以及載具種類供使用者選擇並接收使用者的選擇輸入。在本實施例中， 針對了不同車廠以及載具種類，預先錄製並解析實體車輛的車體訊號，例如，各車廠的車體訊號的格式，且整合於使用者介面12中，因此使用者能夠透過本發明的載具模擬裝置1模擬不同的載具操作情境，並輸出對應不同廠牌車種的車體訊號，而無須將載具實際的操作在各種載具操作情境下以取得車體訊號。因此，可使得設計成本大幅下降。

續言之，如圖3所示，情境選擇介面120可包括可被選擇的多個載具操作情境選項，同時針對不同載具操作情境選項，還可提供不同長度的外部動態影像140。

再者，如圖4所示，載具訊號顯示介面122用於顯示多個載具操作參數，動態影像顯示介面124用於顯示對應被選擇的載具操作情境選項的外部動態影像。所顯示的多個載具操作參數可如表1至表3所示，其包括引擎溫度、環境溫度、油量油箱百分比、車燈狀態、油耗狀態、引擎轉速、總里程、煞車狀態、檔位、方向盤狀態、儀表板、車門狀態、剩餘油量及車速。也就是說，在車輛實際運作時，可擷取到車輛各元件產生或接收的車體訊號，隨後將這些車體訊號進行解析，對照車用系統上顯示的多個載具操作參數，可取得車體訊號與所顯示的多個載具操作參數的對應關係，並進一步將解析結果整合至圖形化介面並呈現。此處，載具訊號顯示介面122更包括訊號表單顯示介面1220，用來顯示一車體訊號的封包格式，其可直接被一控制器區域網路(Controller Area Network，CAN)訊號處理設備所使用。如圖4所示，車體訊號的封包格式可包含多個欄位，其中SN欄位代表一封包序號；時間欄位代表載具模擬裝置1上的系統時間；Send/Receive欄位相關於一請求功能的發送及接收；ECU/ID欄位代表載具操作參數，例如，數值620代表車門開啟狀態，數值622代表大燈開啟狀態，數值25代表方向盤轉角，數值611代表哩程數，數值3BC代表檔位；Time Stamp欄位/Time Flag欄位/Remote Flag欄位/Extern Flag欄位為依據特定的通訊協定(例如，J1979)所定義；DataLen欄位代表封包長度；Data欄位代表已格式化的載具操作參數的數值；Reserved欄位為保留。訊號表單顯示介面1220的多個欄位僅為本發明實施例，不限於此。具體而言，訊號表單顯示介面1220所顯示的車體訊號可直接輸出至控制器區域網路訊號處理設備。

在使用者通過情境選擇介面120，從多個載具操作情境選項中選擇其中之一時，處理裝置10接收使用者的選擇輸入，而依據所選擇的載具操作情境選項，相對應地載入對應的外部動態影像142，並將外部動態影像142顯示於動態影像顯示介面124，接著依據所顯示的外部動態影像142的當前時間，輸出對應時間標記的多個載具操作參數，並將多個載具操作參數顯示於載具訊號顯示介面122。

因此，通過本發明所提供的載具模擬裝置，能在不同情境下輸出外部動態影像的同時，同步顯示載具操作參數，提供使用者更直覺的理解可能產生的載具操作參數，因而可確保設計者更容易理解於載具實際駕駛上的連貫性，以及訊號搭配的連續性，而使得設計車用系統時準確的對應情境，並根據載具操作參數來設計相關應用服務或程序。

此外，動態影像顯示介面124更包括時間控制介面1240，用於依據使用者的操作輸入控制動態影像顯示介面124的外部動態影像142播放時間。舉例而言，時間控制介面1240可為一時間滑動軸，使用者可透過時間滑動軸控制外部動態影像142的播放時間，例如，快轉、倒轉或跳到指定的時間點。

除了對應於外部動態影像142顯示載具操作參數以外，使用者更可通過載具訊號顯示介面122，例如檔位調整按鈕1222、方向盤控制按鈕1224及車速指針1226，來實驗性的設定載具操作參數以進一步獲得各種預設操作情境下車體的參數訊號，並可依據此等參數訊號進行相關應用服務及程序的設計。

以下將根據圖5詳細說明本發明的載具模擬方法。在本實施例中，載具模擬方法主要適用於圖1至圖4的實施例，但不限於此，在所屬領域具有通常知識者能設想的方式或各種可能性下，本實施例提供之方法亦可適用於上文中所描述的任何實施方式。

請參閱圖5，其為本發明實施例的載具模擬方法的流程圖。如圖所示，本發明的載具模擬方法，可用於前述實施例中的載具模擬裝置1，載具模擬裝置1括載具訊號顯示介面122、動態影像顯示介面124以及具有多個載具操作情境選項120的情境選擇介面126，載具模擬方法包括以下步驟：

步驟S100：於使用者介面12提供載具訊號顯示介面122、動態影像顯示介面124以及具有多個載具操作情境選項120的情境選擇介面126。

步驟S102：從使用者介面12的情境選擇介面120接收使用者的第一選擇輸入，第一選擇輸入對應於多個載具操作情境選項的其中之一。

步驟S104：載入對應所選擇的載具操作情境選項的外部動態影像140。類似的，外部動態影像140關聯於動態影像描述檔142，其包括多個時間標記以及對應各時間標記的多個載具操作參數。

步驟S106：在使用者介面12的動態影像顯示介面124顯示所載入的外部動態影像140。

步驟S108：依據所顯示的外部動態影像142的當前時間及動態影像描述檔142，對應當前時間輸出其中之一時間標記的載具操作參數。

步驟S110：控制使用者介面12的載具訊號顯示介面122顯示載具操作參數。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本發明。

請進一步參閱圖6，其為本發明實施例的載具模擬方法的另一流程圖。其中在步驟S108至S110中，可更包括下列步驟：

步驟S200：讀取動態影像描述檔，並處理為陣列形式。

步驟S202：呼叫動態影像播放程式，並擷取當前時間標記。

步驟S204：依據當前時間標記，在動態影像描述檔的陣列中取得對應的載具操作參數。

步驟S206：以載具訊號顯示介面122顯示所取得對應的載具操作參數。

步驟S208：輸出車體訊號至控制器區域網路訊號處理設備。

步驟S210：以載具訊號顯示介面122的訊號表單顯示介面1220顯示前述步驟S208所輸出的車體訊號的封包格式。因此，使用者不僅能透過圖形化介面得知目前的多個載具操作參數，更可由訊號表單顯示介面1220得知不同車種採用的車體訊號的封包格式。

因此，通過本發明所提供的載具模擬裝置及方法，能在不同情境下輸出外部動態影像的同時，同步輸出車體訊號至控制器區域網路訊號處理設備。

此外，相對於現有車用系統開發環境，本發明所提供的載具模擬裝置及方法提供設計者不同廠牌車種的車體訊號的封包格式，因此，設計者能夠設計出同時適用於不同廠牌車種的相關應用服務及程序，而無須去分別取得各廠牌車種及其輸出訊號，可使得設計成本大幅下降。

1‧‧‧載具模擬裝置

12‧‧‧使用者介面

120‧‧‧情境選擇介面

122‧‧‧載具訊號顯示介面

1220‧‧‧訊號表單顯示介面

124‧‧‧動態影像顯示介面

1240‧‧‧時間控制介面

126‧‧‧載具種類選擇介面

14‧‧‧資料庫

140‧‧‧外部動態影像

142‧‧‧動態影像描述檔

Claims (9)

1. 一種載具模擬裝置，其包括：一使用者介面，包括：一情境選擇介面，包括可被選擇的多個載具操作情境選項；一載具訊號顯示介面；及一動態影像顯示介面，用於顯示對應被選擇的該載具操作情境選項的一外部動態影像；一資料庫，用於儲存該外部動態影像以及與該外部動態影像關聯的一動態影像描述檔，該動態影像描述檔包括多個時間標記以及對應各該些時間標記的多個載具操作參數；以及一處理裝置，訊號連接該使用者介面，用於當該些載具操作情境選項的其中之一被選擇時，從該資料庫載入對應被選擇的該載具操作情境選項的該外部動態影像以於該動態影像顯示介面顯示該外部動態影像，並依據所顯示的該外部動態影像的一當前時間及該動態影像描述檔，對應該當前時間輸出其中之一該些時間標記的該些載具操作參數並於該載具訊號顯示介面顯示該些載具操作參數；其中該載具訊號顯示介面更包括一訊號表單顯示介面，該訊號表單顯示介面用以顯示一車體訊號的封包格式，該車體訊號被傳送至一控制區域網路訊號處理設備，該封包格式可直接被控制區域網路訊號處理設備所使用。
2. 如請求項1所述的載具模擬裝置，其中該使用者介面更包括一載具種類選擇介面，其包括多個載具種類供該使用者選擇。
3. 如請求項1所述的載具模擬裝置，其中該些載具參數包括引擎溫度、環境溫度、油量油箱百分比、車燈狀態、油耗狀態、引擎轉速、總里程、煞車狀態、檔位、方向盤狀態、儀表板、車 門狀態、剩餘油量、車速的至少其中之一。
4. 如請求項1所述的載具模擬裝置，其中該使用者介面更包括一時間控制介面，用於接收該使用者的一操作輸入以及依據該使用者的該操作輸入控制該外部動態影像的播放時間。
5. 一種載具模擬方法，用於一載具模擬裝置，該載具模擬方法包括：於一使用者介面提供一載具訊號顯示介面、一動態影像顯示介面以及具有多個載具操作情境選項的一情境選擇介面；從該情境選擇介面接收一第一選擇輸入，該第一選擇輸入對應於該些載具操作情境選項的其中之一；從一資料庫載入對應所選擇的該載具操作情境選項的一外部動態影像，該外部動態影像關聯一動態影像描述檔，該動態影像描述檔包括多個時間標記以及對應各該些時間標記的多個載具操作參數；於該動態影像顯示介面顯示該外部動態影像；依據所顯示的該外部動態影像的一當前時間及該動態影像描述檔，對應該當前時間輸出其中之一該些時間標記的該些載具操作參數；以及於該載具訊號顯示介面顯示該些載具操作參數；其中該載具訊號顯示介面更包括一訊號表單顯示介面，該模擬方法更包括：於該訊號表單顯示介面上顯示一車體訊號的一封包格式；以及傳送該車體訊號至一控制區域網路訊號處理設備，該車體訊號的該封包格式可直接被該控制區域網路訊號處理設備所使用。
6. 如請求項5所述的載具模擬方法，其中該使用者介面更包括具有多個載具種類的一載具種類選擇介面，該載具模擬方法更包括：從該載具種類選擇介面接收該使用者的一第二選擇輸入， 該第二選擇輸入對應該些載具種類的其中之一。
7. 如請求項5所述的載具模擬方法，其中該些載具參數包括引擎溫度、環境溫度、油量油箱百分比、車燈狀態、油耗狀態、引擎轉速、總里程、煞車狀態、檔位、方向盤狀態、儀表板、車門狀態、剩餘油量、車速的至少其中之一。
8. 如請求項5所述的載具模擬方法，其中該使用者介面更包括一時間控制介面，該載具模擬方法更包括：從該時間控制介面接收該使用者的一操作輸入；以及依據該使用者的該操作輸入，控制該外部動態影的播放時間。
9. 如請求項5所述的載具模擬方法，其另包括儲存該外部動態影像以及與該外部影像關聯的該動態影像描述檔於該資料庫中。

Images