技术领域
[0001] 本
发明有关于车辆的车载设备单元(On-Board Unit)，特别是关于一种车载设备单元的车载信息系统及其车载信息处理方法。
背景技术
[0002] 车辆的车载设备单元(On-Board Unit)为一
嵌入式计算机，系可连接车辆部件，以取得车辆部件状态信息，并进一步介入控制。藉由
软件的更新，车载设备单元也可以提供额外信息服务。
[0003] 通过蓝牙协议等无线通信协议，车载设备单元也可以链接于手持装置(例如智能型手机)，而使得手持装置与车载设备单元之间可以执行数据交换或是语音的传输。常见的应用方式是以车载设备单元做为手机的免持听筒接听功能；另一种应用方式则是车载设备单元与手持装置之间互相推送数据。
[0004] 然而，对于车辆部件而言，通常采用有线通信协议，特别是
控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)。手持装置无法通过无线通信协议与车辆部件连接，也欠缺有线通信连接的
接口。因此，车辆部件状态信息的取得，或是手动控制车辆部件，仍需要通过车载设备单元或专属的控制接口，使得手持装置与车辆平台之间的连接仍然受到局限。
发明内容
[0005] 鉴于上述问题，本发明提出一种车载设备单元的车载信息系统及车载信息处理方法，用于扩充手持装置与车辆平台之间的连接。
[0006] 本发明提出一种车载设备单元的车载信息系统，包含一车辆部件控制单元以及一车载设备单元。车辆部件控制单元用以接收控制
请求，执行部件控制作业。车载设备单元，具有一应用程序
通信接口、一控制请求转送模
块、一应用程序执行模块以及一
应用程序编程接口服务器。应用程序通信接口经由
配对程序建立应用程序通信频道，并通过应用程序通信频道接收一指令封包；控制请求转送模块用于与车辆部件控制单元建立通信连接；应用程序执行模块提供应用服务，且应用服务响应于至少一服务请求；应用程序编程接口服务器通过应用程序通信接口接收指令封包，并识别指令封包是否符合服务请求。
[0007] 当指令封包符合服务请求，应用程序编程接口服务器以服务请求驱动应用程序执行模块执行应用服务，并通过应用程序通信频道提供应用服务；当指令封包不符合服务请求，应用程序编程接口服务器识别指令封包是否符合控制请求；当指令封包符合控制请求，传送控制请求至车辆部件控制单元，以控制请求执行部件控制作业。
[0008] 本发明提出的一种车载设备单元的车载信息处理方法，包含：经由一配对程序建立一应用程序通信频道；与一车辆部件控制单元建立通信连接，其中车辆部件控制单元用以接收一控制请求，执行一部件控制作业；启动至少一应用服务，且应用服务响应于一服务请求；接收一指令封包，并比对指令封包是否符合服务请求；当指令封包符合服务请求，通过应用程序通信频道提供应用服务；当指令封包不符合服务请求，识别指令封包是否符合控制请求；以及，当指令封包符合控制请求，传送控制请求至车辆部件控制单元，以控制请求执行部件控制作业。
[0009] 本发明通过应用程序编程接口服务器以及控制请求转送模块的链接，解决了手持装置无法连结车辆平台部件的技术问题，使得手持装置可以更广泛地与车辆平台进行沟通而增加其应用方式。
附图说明
[0011] 图2是应用本发明的手持装置连接应用程序编程接口服务器的方块示意图。
[0012] 图3及图4是本发明实施例的方法
流程图。
[0013] 图5是本发明实施例应用于多手持装置的示意图。
[0014] 其中附图标记为：
[0015] 100 车载信息系统
[0016] 110车辆部件控制单元 120车载设备单元
[0017] 122应用程序通信接口 124控制请求转送模块
[0018] 126应用程序执行模块 128应用程序编程接口服务器
[0019] 200、300、400、500、600手持装置
[0020] 210联机管理模块
[0021] 220、230、240、250服务请求模块
[0022] 260、70控制请求模块
[0023] AP应用程序通信频道
[0024] A、B、C、D应用服务
[0025] X、Y部件
具体实施方式
[0026] 有关本发明的详细说明及技术内容，配合图式说明如下：
[0027] 以下说明使用的术语「模块」、「服务器」、「服务」是指专用集成
电路(ASIC)、
电子电路、
微处理器，执行一个或多个软件或韧体程序的芯片、电路设计。模块被配置为执行各种
算法、变换和/或逻辑处理以生成一或多个
信号。当模块、服务器、服务以软件实现时，模块可以作为芯片、电路设计可读取的程序代码而通过程序代码执行体现于内存中。
[0028] 请参阅图1所示，为本发明实施例所揭露的一种车载信息系统100，设置于一车辆平台。所述车载信息系统100至少包含一车辆部件控制单元110以及一车载设备单元120。本发明进一步提出一种车载信息处理方法，用以于车辆平台中处理信息交换，所述方法可通过但不限于以车载设备单元110执行。
[0029] 如图1所示，车辆部件控制单元110用以接收一控制请求，执行一部件控制作业，而对不同部件X、Y执行控制。车辆部件控制单元110的一具体实施态样为
汽车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，用于依据控制请求，例如
油门信号、变速信号、车电装置
控制信号，控制车辆平台的动
力装置(如引擎)、传动装置(如变速箱)以及车电装置(如车用音响、车速检测模块、
空调)等部件X、Y，并可检测或接收部件X、Y的部件运作状态。
[0030] 如图1所示，车载设备单元120具有一应用程序通信接口122、一控制请求转送模块124、一应用程序执行模块126以及一应用程序编程接口服务器128(Application Programming Interface Server，API Server)。
[0031] 如图2所示，应用程序通信接口122以及控制请求转送模块124皆为通信接口，依据所需通信的对象，而采用不同的通信协议。一般而言，应用程序通信接口122会采用无线通信接口，以利于与手持装置200进行通信；更具体而言，应用程序通信接口122可采用具有点对点(P2P)通信特性的蓝牙通信接口，基于蓝牙串行端口协议(Bluetooth Serial Port Profile)提供通信频道。控制请求转送模块124采用有线通信接口，以确保通信连接的可靠性。
[0032] 如图1所示，应用程序通信接口122经由一配对程序与手持装置200进行配对，以建立连接手持装置200的一应用程序通信频道AP。手持装置200包含但不限于智能型手机、平板计算机、穿戴式行动装置。
[0033] 如图2所示，手持装置200具有一联机管理模块210以及多个应用程序模块。多个应用程序模块包含服务请求模块220、230、240、250以及控制请求模块260、270。联机管理模块210用以通过应用程序通信频道AP与车载设备单元120的应用程序通信接口122进行通信，以作为服务请求模块220、230、240、250以及控制请求模块260、270联机于车载设备单元120的通信层。服务请求模块220、230、240、250可执行默认功能，并分别发出用于执行应用服务A、B、C、D的服务请求，而藉由联机管理模块210的编码为指令封包并发出，例如服务请求模块220用于发出执行应用服务A的服务请求，服务请求模块230用于发出执行应用服务B的服务请求，服务请求模块240用于发出执行应用服务C的服务请求以及服务请求模块240用于发出执行应用服务D的服务请求。前述服务请求模块220、230、240、250、应用服务A、B、C、D为例示，服务请求模块可为任意数量，分别对应一应用服务；也就是每一个服务请求模块都有一个对应的应用服务，而可发出用于执行该应用服务的服务请求。每一个服务请求模块
220、230、240、250可以分别由执行个别的
应用软件达成，也可以是执行同一个应用软件而同时达成不同的服务请求模块220、230、240、250。
[0034] 控制请求模块260、270亦分别执行其预定功能，并分别发出用于控制车辆平台的部件X、Y的控制请求，例如控制请求模块260执行其预定功能，并发出用于控制车辆平台的部件X的控制请求，控制请求模块270执行其预定功能，并发出用于控制车辆平台的部件Y的控制请求。控制请求藉由联机管理模块210的编码为指令封包并通过应用程序通信频道AP发出。前述控制请求模块260、270、部件X、Y为例示，控制请求模块可为任意数量，分别对应一部件，且每一个部件可以响应多个不同的控制请求；每一个控制请求模块都有一个对应的部件，而可发出用于控制该部件的各种控制请求。而每一个控制请求模块260、270可以分别由执行个别的应用软件达成，也可以是执行同一个应用软件而同时达成不同的控制请求模块260、270。
[0035] 如图1所示，应用程序通信接口122通过应用程序通信频道AP接收手持装置200发出的指令封包，并回传响应信息。控制请求转送模块124用于与车辆部件控制单元110建立通信连接，而使得车辆部件控制单元110以及车载设备单元120之间可以互相传递资料封包。车辆部件控制单元110与部件X、Y通常为有线连接，以确保通信连接的可靠性，车辆平台上常见的通信协议为
控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)，但不以此为限。
[0036] 如图1所示，车载设备单元120的一具体实施例是嵌入式计算机；应用程序执行模块126以及应用程序编程接口服务器128是通过嵌入式计算机的处理器加载储存于内存的程序代码后所提供的功能模块。当然，应用程序执行模块126以及应用程序编程接口服务器128也可以是执行专属韧体指令的芯片或
芯片组。
[0037] 如图1所示，应用程序执行模块126提供一或多个应用服务A、B、C、D，并通过一触控显示手段以小窗口(Widget)的形式显示，例如于触控
显示面板显示对应于应用服务A、B、C、D的Widget。每一应用服务A、B、C、D响应于至少一服务请求，而依据服务请求的内容执行对应的作业。于一具体实施例中，服务请求包含显示
指定信息的指令及指定信息的内容，例如要求显示手持装置200电量图标以及电量数值。应用程序编程接口服务器128用以解析指令封包，以辨识指令封包的封包内容是否符合服务请求。
[0038] 参阅图3所示，车载信息处理方法包含下列步骤。
[0039] 首先，车载设备单元120的应用程序通信接口122经由配对程序与手持装置200配对，而建立应用程序通信频道AP，如步骤S110所述。此一步骤主要是通过应用程序通信接口122，让车载设备单元120与手持装置200建立点对点(P2P)的专属通信链接。
[0040] 同时或接续步骤S110，车载设备单元120通过控制请求转送模块124与车辆部件控制单元110建立通信连接，如步骤S120所示。车辆部件控制单元110的具体实施态样如前所述，车辆部件控制单元110用以接收控制请求，以依据控制请求执行车辆平台的部件X、Y的控制作业。
[0041] 同时或接续步骤S120，车载设备单元120启动一或多个应用服务A、B、C、D，且每一应用服务A、B、C、D响应于对应的服务请求，如步骤S130所示。如图2所示，服务请求是由服务请求模块220、230、240、250依据用户对手持装置200的操作产生，每一个服务请求模块220、230、240、250对应于一个应用服务A、B、C、D，例如服务请求模块220对应于应用服务A，而服务请求模块230对应于应用服务B，服务请求模块240对应于应用服务C，而服务请求模块250对应于应用服务D。
[0042] 手持装置200依据所执行的应用程序模块，产生并发出指令封包，所述指令封包可包含服务请求或控制请求其中之一。车载设备单元120接收手持装置200发出的指令封包，并以应用程序执行模块126比对指令封包的封包内容是否符合服务请求，如步骤S140及步骤S150所示。
[0043] 指令封包可以用列表方式，呈现内容，例如以下表一的范例：
[0044] 表一
[0045]
[0046] 类别字段指定对应的应用服务A、B、C、D，作业字段则为应用服务A、B、C、D的功能，例如于显示信息时，显示信息所要用到的字段。接口形式关联于功能，例如开/关的切换或数值的输入，用于确认输入值形式是否正确。输入值关联于所要执行的作业，例如执行特定功能的开/关的切换时，输入值为TRUE/FALES，执行特定功能数值调整时，输入值为数字。横向字段可以通过脚本，例如JSON语言依序写入文字指令及输入值成为指令封包。当然指令封包也会包含装置标识符或联机授权码等用于建立P2P通信所需要的信息。
[0047] 应用程序执行模块126接收指令封包，解析封包内容的字段并逐一与如表一的列表比对。例如，指令封包的封包内容依序为应用服务A、来电显示、开启来电显示提醒、车款A、TRUE时，就可以确认指令封包此一指令封包包含来自手持装置200的服务请求。
[0048] 若指令封包封包内容标头(类别)没有对应的应用服务A、B、C、D，或完整封包内容不在列表中，则判断此一指令封包不包含正确的服务请求。指令封包不包含正确的服务请求的情况包含封包格式错误(指令封包与服务请求无关)、对应的应用程序服务未启用、作业错误、不适用于当前车辆平台、输入值错误等。
[0049] 如图3所示，当指令封包符合服务请求，例如符合表一第一列字段至第四列字段其中之一，应用程序执行模块126依据服务请求执行应用服务A、B、C、D，并以应用程序通信接口122通过应用程序通信频道AP提供应用服务A、B、C、D，如步骤S160所示。
[0050] 以表一的第一列字段为例，当做为手持装置200的智能型手机接到来电，其来电显示程序(服务请求模块220)就会发出来电显示的服务请求，通过联机管理模块210发送至应用程序执行模块126。应用程序执行模块126则启用来电显示的应用服务A，接着驱动触控显示手段显示有来电。手持装置200会持续发出不同的服务请求，包含来电号码以及免持听筒联机请求等等，这些服务请求可能由其他的服务请求模块230产生，而要求其他的应用服务。此时，触控显示手段就会持续显示来电号码以及是否免持听筒接听的信息。前述的服务请求都与智能型手机的电话功能有关，例如应用服务A涉及了智能型手机的来电显示是否开启，应用服务B则涉及了智能型手机来电的免持听筒自动接听功能是否开启。
[0051] 应用程序执行模块126也会通过应用程序通信频道AP发出手持装置控制请求，以取得手持装置200的联机控制权限，并通过应用程序通信频道AP接收一手持装置控制响应。例如于前述的例子中，若用户由手持装置200启用应用服务B而开启免持听筒的自动接听，应用程序执行模块126就会响应免持听筒自动接听的服务请求，取得手持装置200的联机控制权限，而将手持装置200的电话通信连接至应用程序执行模块126，再由应用程序执行模块126驱动必要的
硬件执行免持听筒作业。
[0052] 另一种情况是通过车载设备单元120显示手持装置200上的特定信息，例如手持装置200的电量图标以及电量数值。此时，用户先通过应用程序C发出如表一的第三列字段的服务请求封包之后(输入值为TRUE)，应用程序执行模块126提供应用服务C的方式就会包含通过应用程序通信频道AP发出一指定信息的信息请求指令至手持装置200，要求手持装置200回传指定信息(手持装置200的电量图标以及电量数值)，使得应用程序执行模块126由应用程序通信频道AP接受指定信息的响应以显示指定信息。同时，为了持续更新手持装置
200的电量图标以及电量数值，提供应用服务C的方式还包含应用服务C定时重复发出信息请求指令，并接受指定信息(更新的手持装置200的电量图标以及电量数值)的响应，以更新所显示的指定信息。或者，手持装置200直接周期地发出服务请求，并使服务请求包含指定信息，使得应用程序执行模块126直接响应以显示指定信息，并持续地更新。应用程序执行模块126也可以是单纯的取得手持装置200的联机控制权限；用户由手持装置200启用应用服务D，应用程序执行模块126就会响应手机屏幕
开关的服务请求，取得手持装置200的联机控制权限，并以触控显示手段显示开/关图标，让用户可以从车载信息装置120的触控显示手段对手机屏幕进行开关。
[0053] 如图3及图4所示，当指令封包不符合服务请求，应用程序执行模块126进一步识别指令封包是否符合控制请求，如步骤S170所示。若指令封包符合控制请求，例如符合表一中第五列至第七列字段，应用程序执行模块126通过控制请求转送模块124传送控制请求至车辆部件控制单元110，使车辆部件控制单元110以控制请求执行部件控制作业，如步骤S180所示。
[0054] 若指令封包也不符控制请求，则应用程序执行模块126响应错误提示，例如指令不在列表列表中，并由应用程序通信频道AP传送回手持装置200，如步骤S190所示。
[0055] 回到步骤S180，以控制请求执行部件控制作业之后，车辆部件控制单元110会响应一控制结果，通过控制请求转送模块124、应用程序编程接口服务器128、应用程序通信接口122以及应用程序通信频道AP输出控制结果至手持装置200，如步骤S200所示。
[0056] 部件控制作业包含多种形式，其中一种如表一第五列字段所示，类别字段指定对应的部件X，部件X可为车用音响设备，作业字段则为控制请求所要执行的作业，例如音响音量设定。接口形式关联于功能，例如当前音响音量显示，用于确认输入值形式是否符合需求。输入值关联于所要执行的作业，例如执行音响音量设定时，输入值为增加音量(+)及降低音量(-)。控制请求同样可以通过脚本，例如JSON语言依序写入文字指令及输入值成为指令封包。当然指令封包也会包含装置标识符或联机授权码等用于建立P2P通信所需要的信息。做为车用音响设备的部件X会有其他功能设定，而相关的控制请求仍可由对应的控制请求模块260产生，例如要选择均衡器模式时，就可以发出表一的第六列字段的控制请求，以输入值+/-在不同的内建均衡器模式中切换。
[0057] 部件控制作业可以是单纯的部件运作状态取得，以提供给手持装置200。例如，手持装置200用户需要目前车速时，车辆部件控制单元110就会驱动相关的车速检测机制，检测车速做为部件运作状态，并将部件运作状态输出作为控制结果。例如以部件Y做为车速检测模块，可由控制请求模块270发出如表一第七列字段的指令封包，以输入值TRUE触发部件Y响应，而将车辆时速回传以输出至手持装置200。
[0058] 另一种控制结果则是部件X、Y或车辆部件控制单元110拒绝接受控制请求，拒绝的原因包含相关功能
锁定、车辆平台上欠缺对应部件X、Y、车款与当前车辆不符等，此时控制结果就会是控制失败的信息，而响应至手持装置200。
[0059] 如图5所示，应用程序通信接口122具体的接收指令封包的方式，包含主动询问。应用程序通信接口122依据一定周期发出询问信号进行扫描，而持续与手持装置200交握以维持配对连接状态；若没有指令封包需要发出，手持装置200仅单纯响应标识符、授权码及交握口令；若有指令封包需要发出，则手持装置200响应标识符、授权码及指令封包。
[0060] 在有多个手持装置200与应用程序通信接口122完成配对的情况下，例如车辆平台中有多个成员，并且每个人的手持装置200、300v400、500、600都曾经与应用程序通信接口122完成配对。此时，应用程序通信接口122经由多个配对程序建立多个应用程序通信频道AP，而与多个手持装置200、300、400、500、600配对连接。此时，应用程序通信接口122就会依据一定周期，依序对各应用程序通信频道AP发出询问信号以进行扫描，用以接收来自多个手持装置200、300、400、500、600的多个指令封包。应用程序通信接口122根据这些指令封包的接收次序，识别各指令封包是否符合服务请求及控制请求。原则上，这些指令封包是依据接收次序被辨识，而确认服务请求或控制请求的内容，并依序执行之。若为相同应用服务A、B、C、D或部件X、Y之控制，是以最新的请求覆写旧的请求。当然，不同的手持装置200、300、
400、500、600也可以设定为不同的权限，使得每一个手持装置200、300、400、500、600能关联到的应用服务A、B、C、D及部件X、Y有所不同；例如手机免持听筒相关的服务应用程序，就仅限于驾驶的手持装置200可以使用；又如音响等部件X、Y的细节设定，为了行车安全，限制驾驶的手持装置200不能使用。
[0061] 本发明通过应用程序编程接口服务器128以及控制请求转送模块124的链接，解决了手持装置200无法连结车辆平台部件X、Y的技术问题，使得手持装置200可以更广泛地与车辆平台进行沟通而增加其应用方式。
