[发明专利]一种汽车人机界面系统及其运作方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车自动化领域，主要表现在网络总线通讯及多功能人机交互界面操作实现策略方面，具体涉及一种汽车人机界面系统及其运作方法。

背景技术

随着汽车行业越来越重视汽车安全、环保等问题，大大促进了新技术的开发运用，越来越多的电子技术应用到汽车上。大量的传感器、控制器在汽车上的应用，极大地改善了汽车的安全、环保、舒适等性能，提高了汽车的整体性能和水平。为了减少线束的使用，实现系统之间的快速通讯和数据共享，现代汽车广泛采用网络技术。汽车技术发展到今天，可以说网络技术的应用是一次革命，是高新技术在汽车上应用的最好体现。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN BUS已被广泛应用到各个自动化控制系统中。例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域，CAN BUS都具有不可比拟的优越性。

现代汽车工业的不断发展，使得人们对汽车的舒适性和操作的便利性要求越来越高。车载信息娱乐和信息通信系统给汽车提供了更多的舒适性、娱乐性和更容易的操控性能，包括多媒体的(DVD或者CD)的控制、车身电子的控制及空调的控制等等。电子设备的增加，也意味着汽车的仪表板上会有更多的按键，包括音响、空调、GPS、定速巡航等。这么多的按键，对操作的便利性有着很高的要求。但是现在的汽车的这些控制开关是相互独立的，一个开关(按键或者旋钮)只能控制一个参数，不能通过统一的多功能人机交互调节开关来调节所需的各个参数，且在行车过程中利用多个开关来进行设置的话会分散驾驶员的注意力，导致行车安全隐患。人机交互系统的诞生，有效的简化了操作的步骤和过程，提供驾驶的可靠性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用CAN总线的方式来实现多媒体娱乐及车身相关控制的人机交互界面系统来方便用户的使用。多媒体娱乐系统及车身控制系统的动态信息必须具有实时性，各子系统需要将车辆的公共数据实时共享，且不同控制单元的控制周期不同，数据转换速度、控制命令优先级也不同，因此需要一种具有优先权竞争模式的数据交换网络，整车通讯系统必须具有很强的容错能力和快速处理能力。良好的通讯系统是实现可靠运行的关键。CAN总线结构是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。本发明的核心技术是采用CAN总线来完成多功能的人机界面系统网络的实现方式。

采用CAN总线来实现了多功能人机界面系统操作方式，利用多功能操作旋钮辅以多个按钮通过液晶屏幕显示，实现对车辆功能的控制和对车辆信息的查看，在提供方便快捷的同时保证了行车的安全，使得通讯娱乐系统、安全舒适系统、车身电子系统的操作更为方便快捷、安全可靠，让驾乘汽车成为享受和乐趣。该方案采用总线型拓扑结构，利用事件型CAN消息，降低网络的整体负载，提高实时性能，实现通讯娱乐系统、安全舒适系统及车身电子系统的各种控制功能，并且增加了整车系统的安全性和稳定性。

具体技术方案如下：

一种汽车人机界面系统，包括高速CAN总线，车身控制器BCM，人机交互接口控制器HMI，音响导航系统控制器RRM，空调控制器CLM和仪表控制器ICM，所述车身控制器BCM、人机交互接控制器口HMI、音响控制器RRM、空调控制器CLM和仪表控制器ICM作为网络节点由高速CAN连接构成一个通讯网络，其中人机交互接口控制器HMI为多功能操作旋钮，其与其他各个控制器的电控单元通过CAN总线连接起来。

进一步地，车身控制器BCM和仪表控制器ICM带终端电阻。

进一步地，所述高速CAN总线速率为500kbit/s。

进一步地，所述多功能操作旋钮通过CAN通讯连接至音响导航系统控制器RRM、车身控制器BCM和空调控制器CLM。

进一步地，所述人机交互接口控制器HMI的多功能操作旋钮为彩色液晶触摸屏。(修改14：删除“进一步地，所述人机交互接口控制器HMI的多功能操作旋钮为彩色液晶触摸屏。”)

上述汽车人机界面系统的运作方法，采用如下步骤：

(1)人机交互接口控制器HMI的多功能操作旋钮将按键信息发送至车身控制器BCM，和/或音响导航系统控制器RRM，和/或空调控制器CLM；

(2)音响导航系统控制器RRM将按键信息转化为相应的控制信息发送至车身控制器BCM，和/或空调控制器CLM；

(3)相应信息实现对车身，和/或音响导航系统，和/或空调的控制；

(4)通过车身控制器BCM及空调控制器CLM的反馈信息给音响导航系统控制器RRM，实现相应的提示策略。