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    重庆时时彩后1稳赚: 在多处理器架构中的早期后视摄像机视频显示.pdf

    关 键 词:
    处理器 架构 中的 早期 摄像机 视频 显示
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    摘要
    申请专利号:

    CN201480077820.9

    申请日:

    2014.04.02

    公开号:

    CN106489138A

    公开日:

    2017.03.08

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 13/38申请日:20140402|||公开
    IPC分类号: G06F13/38 主分类号: G06F13/38
    申请人: 大陆汽车有限公司
    发明人: A.K.宏哈里德瓦拉朱
    地址: 德国汉诺威
    优先权:
    专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 胡莉莉;杜荔南
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201480077820.9

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.04.05|||2017.03.08

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种用于车辆的信息娱乐组件具有:具有芯片间通信总线和串行总线连接的车辆通信控制器和多媒体控制器、信息处理单元和具有单向协议的远程消息接口。所述多媒体控制器包括:用于显示装置的显示连接、消息接收器和带有具有多个引导阶段的操作系统的计算机可读存储器,其中所述操作系统的用于控制显示装置的图形驱动程序在所述操作系统的较晚的引导阶段中被加载。在操作系统的较早的引导阶段期间,视频驱动程序获取视频信号、生成视频图像并且将视频图像传输到显示装置。

    权利要求书

    1.用于汽车的信息娱乐组件,其包括:
    - 车辆通信控制器,所述车辆通信控制器包括:
    - 用于连接串行总线的总线连接,
    - 消息处理单元,和
    - 用于使用单向协议来发送消息的远程消息接口,和
    - 多媒体控制器,所述多媒体控制器经由芯片间通信总线被连接到所述车辆通信控
    制器,所述多媒体控制器包括:
    - 用于连接显示器的显示连接,
    -用于接收单向协议的消息的消息接收器,
    -具有操作系统的计算机可读存储器,所述操作系统包括多个引导阶段,
    -用于显示后视摄像机图像的视频驱动程序,和
    -早期业务逻辑,所述早期业务逻辑能够操作使得视频驱动程序开始后视摄像机视
    频,
    其中,所述操作系统被配置为:在所述操作系统的较早的引导阶段期间加载所述早期
    业务逻辑,并且在所述操作系统的较晚的引导阶段中加载视频驱动程序,所述较早的引导
    阶段先于所述较晚的引导阶段。
    2.根据权利要求1所述的信息娱乐组件,其中,所述早期业务逻辑驱动程序能够操作来
    等待经由单向协议来自所述车辆通信控制器的换档事件,检测所述视频驱动程序是否在接
    收到所述换档事件的时候被加载并且如果所述视频驱动程序被加载则激活所述视频驱动
    程序。
    3.根据权利要求2所述的信息娱乐组件,其中,所述换档事件指示从停车位到倒档位的
    换档或者从空档位到倒档位的换档。
    4. 根据权利要求1所述的信息娱乐组件,其中,所述多媒体控制器包括:
    - 后视摄像机应用/业务逻辑,用于在较晚的引导阶段调用视频驱动程序,和
    - 移交单元,所述移交单元能够操作来接收指示后视摄像机应用准备就绪的消息,而
    且停止早期业务逻辑与视频驱动程序之间的通信,而且建立后视摄像机应用与视频驱动程
    序之间的通信。
    5. 根据权利要求1所述的信息娱乐组件,其中,所述车辆通信控制器包括:
    - CAN应用,用于以周期性间隔发送CAN消息,和
    - CAN消息邮箱单元,用于存储CAN应用的消息并且用于发送指示所述CAN消息邮箱单
    元是否满了的反馈消息,
    其中,所述CAN应用能够操作来:如果所述CAN应用接收到指示CAN消息邮箱满了的反馈
    消息,则重试发送消息。
    6.根据权利要求1所述的信息娱乐组件,其中,所述消息处理单元能够操作来评估CAN
    消息并且触发后视摄像机事件,
    所述车辆通信控制器包括:
    - 事件消息邮箱单元,用于存储权利要求1所述的消息处理单元的事件消息,并且用
    于发送指示邮箱单元是否满了的反馈消息,
    其中,所述后视摄像机触发业务逻辑能够操作来:如果所述后视摄像机触发业务逻辑
    接收到指示事件消息邮箱满了的反馈消息,则重试发送消息。
    7.根据权利要求6所述的信息娱乐组件,其包括消息分发器,用于将事件消息从车辆通
    信控制器经由单向协议发送到多媒体控制器,其中所述消息分发器单元被连接到事件消息
    邮箱的输出端。
    8.汽车的信息娱乐系统,其包括根据权利要求1所述的信息娱乐组件,所述信息娱乐系
    统包括具有显示屏的显示装置,其中所述显示装置被连接到多媒体控制器的显示连接。
    9.具有根据权利要求8所述的信息娱乐系统的汽车,其中,汽车的CAN总线被连接到车
    辆通信控制器的总线连接。
    10.用于在汽车信息娱乐系统的显示装置的屏幕上显示来自后视摄像机的视频图像的
    方法,其中多媒体控制器包括具有多个引导阶段的操作系统,所述方法包括:
    - 将早期业务逻辑驱动程序加载在所述操作系统的内核空间中,
    - 等待来自车辆通信控制器的后视摄像机状态事件,
    -确定是否加载内核模式视频驱动程序,
    如果内核模式视频驱动程序没有被加载,
    -更新后视摄像机状态标识,
    如果内核模式视频驱动程序被加载,并且
    - 调用所述内核模式视频驱动程序的函数,用于获取并且显示后视摄像机视频图像。
    11.用于在具有多个引导阶段的操作系统的较晚的引导阶段期间将视频驱动程序的控
    制从内核模式早期业务逻辑移交给后视摄像机应用的方法,所述方法包括:
    - 等待指示后视摄像机业务逻辑准备就绪的事件,
    - 将后视摄像机应用加载到操作系统的用户空间中,
    - 停止视频驱动程序与早期业务逻辑应用之间的通信,并且
    - 建立后视摄像机应用与内核空间视频驱动程序之间的通信。
    12.用于根据CAN消息生成后视摄像机事件的方法,所述方法包括:
    - 针对后视摄像机消息过滤所述CAN消息,
    - 根据经过滤的CAN消息生成后视摄像机事件,
    - 将所述后视摄像机事件存储在邮箱中,
    - 如果所述邮箱满了,则发送反馈消息,并且
    - 一接收到指示所述邮箱满了的反馈消息,就重新发送后视摄像机事件。
    13.根据权利要求12所述的方法,所述方法包括:
    经由单向协议发送后视摄像机事件。

    说明书

    在多处理器架构中的早期后视摄像机视频显示

    技术领域

    本申请涉及一种后视摄像机视频显示。

    背景技术

    为了增强驾驶员和/或乘客体验,乘用车可以设置有硬件或者软件产品和系统:所
    述硬件或者软件产品和系统被内置于车辆、或者可以被添加到车辆。联合了汽车收音机和
    娱乐、导航系统、免提设备、驾驶员辅助和其它功能的车辆系统也被称作“信息娱乐系统
    (infotainment system)”。在过去,信息娱乐系统曾主要被提供用于豪华和中档车辆,但是
    最近这些信息娱乐系统在低档车辆中也正变得越来越普遍。

    不同于在驾驶员的显示器中具有指示汽车的健康状态和其它相关信息的显示功
    能的汽车计算机,信息娱乐系统常在汽车的中央控制台中包括大的显示器。从而,副驾驶也
    能够操作该显示器。

    汽车信息娱乐系统通常包括具有主板的主机(head unit),所述主板具有CPU和
    SDRAM部件。此外,数字信号处理器(DSP)或者现场可编程门阵列(FPGA)常被用于音频处理、
    mp3图像解码和图形处理。速度计和其它的汽车部件被连接到控制器局域网络(CAN)总线。
    其它的音频部件(诸如CD换碟机或者扩音器)经由面向媒体的系统传输(MOST)总线来连接。
    可以被连接到信息娱乐系统的其它总线系统包含局域互联网络(LIN)总线和Flexray总线。

    使用多于一个的控制器来设计在市场上的大多数信息娱乐系统,用于将实时操作
    系统用于实施硬实时功能和特征(诸如人机接口、媒体和电话),这要求具有高端微处理器
    和操作系统的片上系统。

    发明内容

    本申请的目标是提供一种改进的后视摄像机视频显示。

    尤其是,本说明书公开了一种用于汽车的信息娱乐组件,所述信息娱乐组件包括
    通过芯片间通信总线连接的车辆通信控制器(VUC)和多媒体控制器(MMU)。该信息娱乐组件
    可以被打包并且一起以紧凑的单元被出售,所述单元具有用于电源和用于CAN总线的输入
    连接和用于外设装置(诸如显示装置)的输出连接。

    车辆通信控制器指的是用于管理尤其是电源管理和CAN通信的控制器,而多媒体
    控制器指的是用于管理媒体播放、人机接口和其它功能的控制器。

    车辆通信控制器包括总线连接,特别是用于连接串行总线的总线连接,特别是车
    辆的CAN总线并且特别是低速CAN总线。此外,车辆通信控制器包括:消息处理单元,所述消
    息处理单元也被称作后视摄像机触发业务逻辑(rear view camera trigger business
    logic)或者“RVC触发BL”;以及用于使用单向协议发送消息的远程消息接口,所述远程消息
    接口也被称作消息分发器。所述单向协议在芯片间通信协议(诸如CAN总线)之上被实施。

    多媒体控制器经由芯片间通信总线被连接到车辆通信控制器。此外,该多媒体控
    制器还包括用于连接车辆的显示装置的显示连接。举例来说,该显示连接可以通过使用了
    低压差分信号(LVDS,low voltage differential signaling)的CVBS/S视频输出来提供。

    此外,多媒体控制器还包括用于根据单向协议从车辆通信控制器接收消息的消息
    接收器。举例来说,消息接收器可以被配置为定期地读出专用存储位置,来自车辆通信控制
    器的消息被写到专用存储位置。该消息接收器可以以软件、硬件或者它们的组合来实现。

    此外,多媒体控制器还包括具有操作系统的计算机可读存储器、诸如Windows嵌入
    式或者Linux嵌入式操作系统。该存储器可以被提供作为多媒体控制器的部分,或者被提供
    作为如下存储器:所述存储器是信息娱乐组件的部分但是在多媒体控制器的外部。在后一
    种情况下,在启动多媒体控制器期间,操作系统被加载或者被复制到多媒体控制器的存储
    器中。

    该操作系统针对多媒体控制器提供多个引导阶段。在操作系统的较晚的引导阶段
    中,操作系统的用于控制显示装置的一个或者多个图形驱动程序被加载到计算机可读存储
    器中。特别是,该驱动程序可以被提供为可经由操作系统函数“LoadLibrary”或者
    “LoadDriver”来加载的Windows共享库或者DLL。

    在Windows OS的环境下,驱动程序可以被分为本地驱动程序和流驱动程序。本地
    驱动程序通常支持输入和输出外设(诸如显示器驱动程序、键盘驱动程序和触摸显示屏驱
    动程序)。图形、窗口和事件子系统(GWES)直接加载和管理这些驱动程序。本地驱动程序通
    常由原始设备制造商提供并且根据所述本地驱动程序的目的来实现特定的函数,所述GWES
    可通过调用GetProcAddressAPI来确定。另一方面,流驱动程序公开众所周知的函数集,这
    些函数类似文件系统操作并且使得设备管理器能够加载和管理这些驱动程序。

    多媒体控制器包括由操作系统在较晚的引导阶段中加载的视频驱动程序。标记
    (诸如注册表项)向操作系统表明在较晚的引导阶段将视频驱动程序加载作为第一驱动程
    序。另一标记向操作系统表明将视频驱动程序加载到操作系统的内核空间中。

    此外,多媒体控制器还包括早期业务逻辑,所述早期业务逻辑能够操作使得视频
    驱动程序启动后视摄像机视频。

    视频驱动程序被加载到内核空间。在Windows CE OS下,通过图形、窗口和事件
    (GWES)和FileSys子系统加载的驱动程序,是被加载到内核空间的内核模式驱动程序的例
    子。

    对比起来,用户模式驱动程序被加载到专门的用户进程的存储器中,诸如
    “Udevice.exe”。在Windows CE下,用户空间与内核空间相比有限制,因为:

    - 内核结构和内核存储器不可访问,

    - 内核API的大部分是不可用的,

    - 内核API的可用的部分的使用受注册表设置约束,

    - 访问用户缓冲区被限制。哪些服务器要被加载到内核或者用户空间通过诸如注册
    表设置或者文件项的标记来确定。所谓的通用驱动程序有能力被加载到内核空间和用户空
    间二者中。

    尤其是,视频驱动程序能够操作来从多媒体控制器的视频输入获取视频信号、根
    据视频信号生成视频图像并且将视频图像传输到显示装置的显示缓冲区,从而使视频图像
    被显示。

    特别是,多媒体控制器可具有多处理器架构,其中一个处理器/媒体控制单元
    (MCU)专用于运行视频驱动程序。该多媒体控制器甚至可包括用于处理图像变换、用于2D渲
    染、用于3D渲染的单独的处理器(也被称作图形处理单元(GPUs,Graphics Processing
    Units)),并且包括用于视频处理的单独的处理器(也被称作视频处理单元(VPU,Video
    Processing Unit))。

    操作系统被配置为在操作系统的较早的引导阶段期间加载早期业务逻辑驱动程
    序,较早的引导阶段先于较晚的引导阶段的,并且在操作系统的较晚的引导阶段期间加载
    视频驱动程序。早期业务逻辑驱动程序尤其是被提供在RVC应用准备就绪之前访问视频驱
    动程序。此外,所述早期业务逻辑还被提供接收远程消息接口事件或者消息,并且特别是在
    较早的引导阶段期间相应地更新后视摄像机状态。

    早期业务逻辑驱动程序能够操作来等待经由单向协议来自车辆通信控制器的远
    程消息事件(诸如换档事件),并且检测视频驱动程序是否在接收到换档事件时被加载。在
    这种情况下,如果视频驱动程序被加载,那么所述视频驱动程序被激活。在本上下文中,激
    活意味着例行程序被调用,用于在显示装置的显示屏上显示后视摄像机的视频信号。

    根据一个实施例,早期业务逻辑在所述早期业务逻辑的初始化函数“Init()”中创
    建(spawn)等待远程消息接口事件的线程。

    特别是,换档事件可指示从停车档位或者从空档到倒档位置的改变。在这种情形
    下,来自后视摄像机的视频图像的显示对驾驶员特别有帮助。

    早期业务逻辑被提供,尤其是用于在后视摄像机应用准备就绪之前调用视频驱动
    程序。

    在另一实施例中,移交单元能够操作来接收指示后视摄像机应用准备就绪的消
    息,而且停止早期业务逻辑与视频驱动程序之间的通信并且建立后视摄像机应用与视频驱
    动程序之间的通信。如与早期业务逻辑驱动程序相比,后视摄像机应用提供了扩展的功能。

    举例来说,移交单元可以由早期业务逻辑驱动程序来提供,所述早期业务逻辑驱
    动程序检测所述后视摄像机应用何时准备就绪。在另一实施例中,移交单元由RVC应用的初
    始化例行程序来提供。举例来说,可以通过指示操作系统已经加载了后视摄像机应用的标
    识(flag)或者信号,检测后视摄像机应用准备就绪。当后视摄像机应用由操作系统加载时,
    由所述后视摄像机应用通知早期业务逻辑。

    根据进一步的实施例,车辆通信控制器包括避免丢失来自后视摄像机的消息的机
    制。举例来说,由于串行总线的实时要求,缓冲区溢出或者被更高优先级消息覆盖可能使消
    息丢失。

    特别是,车辆通信控制器包括:CAN应用,用于以周期性间隔发送CAN消息;和CAN消
    息邮箱单元,用于存储CAN应用的消息。该消息邮箱单元发送如下反馈消息:所述反馈消息
    指示CAN消息邮箱单元是否满了。如果预先确定的存储容量已被装满使得该消息箱不再能
    接受消息,那么这是这种情况。CAN应用能够操作来:如果该CAN应用接收到指示CAN消息邮
    箱满了的反馈消息,则重试发送消息。

    根据另一实施例,上述消息处理单元工作来评价CAN消息并且触发后视摄像机事
    件,而且车辆通信控制器包括事件消息邮箱单元。该事件消息邮箱单元存储按照权利要求1
    所述的消息处理单元的事件消息,而且将指示邮箱单元是否满了的反馈消息发送给消息处
    理单元或者发送给后视摄像机触发器业务逻辑。

    此外,后视摄像机触发器业务逻辑能够操作来:如果所述后视摄像机触发器业务
    逻辑接收到指示事件消息邮箱满了的反馈消息,则重试发送消息。

    根据另一实施例,信息娱乐组件的车辆通信控制器包括如下消息分发器:所述消
    息分发器用于将事件消息从车辆通信控制器经由单向协议发送给多媒体控制器。消息分发
    器单元被连接到事件消息邮箱的输出端。这意味着:消息分发器单元从事件消息邮箱接收
    或者获取消息。

    此外,本说明书相应地还公开了汽车的具有上述信息娱乐组件的信息娱乐系统。
    该信息娱乐系统包括具有显示屏的显示装置,所述显示屏被连接到显示连接,或者被连接
    到多媒体控制器的视频输出端。

    此外,本说明书还公开了一种具有上述信息娱乐系统的汽车。该汽车的CAN总线被
    连接到信息娱乐组件的车辆通信控制器的总线连接。

    在另一方面,本说明书公开了一种用于在汽车信息娱乐系统的显示装置的屏幕上
    显示后视摄像机视频图像的方法,其中所述多媒体控制器包括具有多个引导阶段的操作系
    统。

    在该操作系统的早期的引导阶段期间,操作系统将早期业务逻辑驱动程序加载到
    内核空间,所述早期业务逻辑等待来自车辆通信控制器的后视摄像机状态事件(诸如换档
    事件),而且确定所述内核模式视频驱动程序是否被加载。

    如果所述内核模式视频驱动程序没有被加载,那么后视摄像机状态标识被更新。
    如果所述内核模式视频驱动程序被加载,那么调用所述内核模式视频驱动程序的功能,用
    于显示视频并且特别是用于获取并且显示后视摄像机视频图像。该显示可服从诸如换档事
    件之类的条件。

    此外,本说明书公开了一种方法,所述方法用于将控制从在具有多个引导阶段的
    操作系统的较早的引导阶段期间运行的早期业务逻辑移交给用于在操作系统的较晚的引
    导阶段中显示视频的内核空间视频驱动程序。发生从早期业务逻辑到后视摄像机应用的移
    交。当后视摄像机应用得到加载时,所述后视摄像机应用将告知早期业务逻辑。在此之后,
    早期业务逻辑将把功能移交给后视摄像机应用。

    根据本说明书,在后视摄像机应用准备就绪之前,并且甚至在其它驱动程序被加
    载之前,在操作系统的较晚的阶段中可以早期激活视频驱动程序。

    优选地,在较晚的引导阶段,该视频驱动程序被加载为第一驱动程序。视频驱动程
    序的Init()函数检查后视摄像机(RVC)状态标识是否被设置。所述RVC状态标识确定是否
    要求早期视频显示。如果RVC状态标识被设置,那么该视频驱动程序开始显示视频。特别是
    该视频驱动程序开始显示来自后视摄像机的图像。否则,Init()函数可选地执行其它初始
    化步骤并且终止,使得其它驱动程序可以被加载。

    在一个实施例中,视频驱动程序包括如下指令:所述指令启动用于使视频显示开
    始的线程,其中该线程被分配有高于普通的优先级,以实现视频显示的快速开始。根据另一
    实施例,该线程被分配给用于快速显示的专用视频图形处理器。

    当后视摄像机应用准备就绪时,视频驱动程序的控制从已经在操作系统的较早的
    引导阶段期间被加载的早期业务逻辑被移交或者被转移给后视摄像机应用。早期业务逻辑
    和后视摄像机应用从而可以使用相同的视频驱动程序。

    在移交期间,在内核空间视频驱动程序与早期业务逻辑应用之间的通信停止,并
    且被移交给也被称作后视摄像机业务逻辑的RVC应用。视频驱动程序可以通过获得该驱动
    程序的句柄来使用,例如通过将指向视频驱动程序的存储位置的指针移交给较晚的引导阶
    段的后视摄像机业务逻辑。

    相应地,本说明书公开了一种方法,所述方法用于在具有多个引导阶段的操作系
    统的较晚的引导阶段期间,将内核模式视频驱动程序的控制从内核模式早期业务逻辑移交
    给后视摄像机应用,所述方法包括:

    早期业务逻辑等待指示后视摄像机业务逻辑准备就绪的事件,后视摄像机应用被加载
    到操作系统的用户空间中。如果RVC业务逻辑准备就绪,那么在内核模式或者内核空间视频
    驱动程序与早期业务逻辑应用之间的通信停止,而后视摄像机应用与内核空间视频驱动程
    序之间的通信被建立。

    具体地,早期业务逻辑可以被实施为驱动程序,并且特别是被实施为内核模式驱
    动程序,而且RVC应用也可以被实施为驱动程序并且特别是被实施为用户模式驱动程序。

    此外,本说明书还公开了一种用于根据CAN消息生成后视摄像机事件的方法。

    针对后视摄像机消息而过滤CAN消息,并且根据经过滤的CAN消息生成后视摄像机
    事件。所述后视摄像机事件被存储在邮箱中,其中如果邮箱满了,则发送反馈消息。一接收
    到指示邮箱满了的反馈消息,就重新发送后视摄像机事件。

    特别是,可以定期地经由单向协议发送CAN消息和后视摄像机事件,所述单向协议
    基于芯片间通信协议或者被实施在芯片间通信协议之上。

    附图说明

    现在参考如下附图来解释本说明书的主题,在所述附图中:

    图1示出了汽车信息娱乐系统和车辆电子装置的布局,

    图2示出了图1的信息娱乐系统的其它细节,

    图3示出了在图1的信息娱乐系统的启动过程期间的时序,

    图4示出了在图1的信息娱乐系统的车辆通信控制器与多媒体控制器之间的消息的消
    息格式,以及

    图5示出了在图4的RMI协议中避免丢失消息的机制,

    图6示出了视频驱动程序在运行在图2的多媒体控制器上的OS的第二引导阶段中被加
    载的第一顺序,

    图7示出了视频驱动程序在OS的第一引导阶段中被加载的第二顺序,

    图8示出了在图6的顺序之后到在第二引导阶段中的视频显示的过渡,

    图9示出了在图7的顺序之后到在第二引导阶段中的视频显示的过渡,以及

    图10示出了具有图1的信息娱乐系统的乘客舱。

    具体实施方式

    在下面的描述中,提供细节来描述本说明书的实施例。然而,可以在没有这样的细
    节的情况下实施所述实施例对于本领域技术人员应该是显而易见的。

    图1示出了汽车的被连接到车辆电子装置9的信息娱乐系统10的布局。信息娱乐系
    统10包括主控制器12和没有在图1中被示出的其它部件、诸如显示器、汽车收音机、CD播放
    器、数字信号处理器(DSP)、免提设备。

    汽车电子装置9包括车辆通信控制器11、CAN总线13和其它的没有在图1中被示出
    的部件(诸如发动机控制单元、用于供暖和通风的控制单元和其它电子部件和电缆连接)。
    车辆通信控制器11被连接到没有在图1中被示出的汽车的CAN总线13。

    车辆通信控制器11包括提供统一通信机制(UCM,Unified Communication
    Mechanism)的UCM单元14、提供远程消息接口(RMI,Remote Messaging Interface)的RM单
    元15、提供CPU间通信(ICC,Inter CPU Communication)的ICC单元16和提供串行外设接口
    (SPI,Serial Peripheral Interface)的SP单元17。

    同样,主控制器12包括用于提供串行外设接口的SP单元27、用于提供CPU间通信的
    ICC单元26和提供远程消息接口的RM单元25。此外,主控制器12还包括车辆传感器驱动程序
    18和用于在早期的时候提供背光的早期业务逻辑(BL,Business Logic)驱动程序19。

    SP单元27、ICC单元26、RM单元25、车辆传感器驱动程序18和早期BL驱动程序19位
    于在主控制器12的内核空间20中,或者换句话说,它们在内核模式下运行。在内核模式下,
    CPU可执行其架构允许的任何操作;任何指令可被执行,任何I/O操作可被发起、存储器的任
    何区域可被访问,等等。在其它CPU模式下,通过硬件来强制对CPU操作的某些约束。处理器
    在内核模式下启动,并且在内核模式下运行引导加载程序。操作系统被加载,而且该操作系
    统也在内核模式下运行。该操作系统启动的进程通常在用户模式下运行。

    主控制器12针对在用户模式下运行的程序提供用户空间21。这例如适用于在操作
    系统已经完全被引导之后运行的图形和视频显示例行程序和多数其它进程。

    图1也示出了从CAN总线13到车辆通信控制器11和从车辆通信控制器11到主控制
    器12的数据流22。数据流22从CAN单元13经过车辆通信控制器的UCM单元14、RM单元15、ICC
    单元16和SP单元17,延伸到主控制器12的SP单元27,并且经过主控制器12的ICC单元26和RM
    单元25延伸。

    此外,用于消息的数据流23从车辆通信控制器11的RM单元15延伸到主控制器12的
    RM单元25,双向数据流24在车辆通信控制器11的ICC单元16与主控制器12的ICC单元26之间
    延伸。双向数据流24将数据帧消息从车辆通信控制器11的ICC单元16传送到主控制器12的
    ICC单元26,而且该双向数据流24将确认帧从主控制器12的ICC单元26传送到车辆通信控制
    器11的ICC单元16。

    另一双向数据流30在主控制器12的车辆传感器驱动程序18与早期业务逻辑驱动
    程序19之间延伸。

    图2示出了图1的信息娱乐系统10的一般布局的另一视图。

    在图2的例子中,信息娱乐系统10包括车辆通信控制器(VCU)31和多媒体控制器
    (MMU)32。图2的车辆通信控制器31对应于图1的车辆通信控制器11,而图2的多媒体控制器
    32对应于图1的主控制器12。

    举例来说,可由德州仪器公司(Texas Instruments)产品系列“TI TMS 470”的处
    理器来提供车辆通信控制器31,并且可由飞思卡尔半导体公司(freescale
    semiconductors)的产品系列“i.MX 53”的多媒体控制器来提供多媒体控制器。多媒体控制
    器32包括用于处理系统功能、CAN通信和其它服务功能的也被称作“平台”的第一微控制器
    单元(MCU)和用于处理图形功能的第二微控制器单元。

    在其它实施例中,多媒体控制器32也可以包括数个用于处理图形功能的MCU(诸如
    图像处理单元、视频处理单元、3D图像处理单元和2D图像处理单元)。多媒体控制器32被连
    接到外设装置60(诸如DDR RAM、LDC显示器、摄像机、CVBS/S视频部件、GPS系统或者音频电
    源管理系统)。此外,多媒体控制器32还被连接到如下NOR闪存59,所述NOR闪存59包含具有
    图像头的可擦写的图像。所述NOR闪存可以在多媒体控制器32上(如在图2中所示出的那样)
    或者在所述多媒体控制器32的外部。

    车辆通信控制器31包括被连接到低速CAN单元34的后视摄像机(RVC,Rear View
    Camera)单元33、远程消息接口单元35和车辆RB单元36。RVC单元33针对汽车的后视摄像机
    提供业务逻辑(BL)。

    在RAM存储器中,多媒体控制器32包括第一内核模式共享库37和第二内核模式共
    享库38。内核模式库包括启动画面(splash screen)共享库58。第一共享库37包括RMI接收
    器???9、触摸屏驱动程序40和背光线程41。RMI接收器???9包括输入端口,所述输入端
    口被连接到多媒体控制器32的RMI单元43的输出端口。

    此外,多媒体控制器32还包括人机接口单元42、远程消息接口单元43、CAN驱动程
    序44、具有注册表处理???6和图形???7的平台45、硬件中断处理???8和低压差分信
    号(LVDS)???9。CAN驱动程序44被提供用于读和写CAN信号。

    多媒体控制器32第一数据流,被用于激活显示器背光,从多媒体控制器32的远程
    消息接口经由RMI接收器???9、背光线程41和触摸屏驱动程序,延伸到CAN驱动程序44。

    多媒体控制器32的第二数据流,被用于显示启动画面图像,从人机接口42经过第
    二内核模式共享库38的启动画面共享库,延伸到平台45的显示处理???6和图形???7,
    并且从图形???7延伸到硬件中断处理???8和LVDS???9。

    显示处理???6被提供用于读取启动画面校准(calibration)并且用于保存当前
    所显示的启动画面。图形???7被提供用于执行图形硬件初始化、用于获取帧缓冲区地址
    和用于在显示屏上绘制启动画面图像。

    共享库或者共享对象指的是如下文件:所述文件意图被可执行文件和其它共享对
    象文件共享。被程序使用的??樵诩釉厥被蛘咴诵惺贝痈鞲龅ザ赖墓蚕矶韵笾斜患釉氐酱?br />储器中,而不是当链接程序针对该程序创建单个单片式可执行文件(single monolithic
    executable file)时被该链接程序复制。特别是,共享库可以由动态链接库(在微软视窗
    (Microsoft Windows)操作系统的环境下也被称作“DLL”)提供。

    图3示出了在图1的信息娱乐系统10的系统启动期间的时序。在系统启动期间,车
    辆处理器31花费时间Δt1用于CAN总线唤醒,花费时间Δt2来接通电源管理IC(PMIC)并且
    花费时间Δt3直至车辆处理器31从PMIC的自举电源接收到第一消息。多媒体处理器32花费
    时间Δt4直至所述OS开始运行,花费时间Δt5直至该多媒体处理器32从远程消息接口接收
    到第一消息并且花费时间Δt6来接通显示器的背光。

    此外,多媒体处理器还花费时间Δt7来加载图形库“Gwes.dll”(所述图形库
    “Gwes.dll”是Windows嵌入式操作系统的图形、窗口和事件子系统库),花费时间Δt8直至
    早期背光(EBL,early back light)例行程序从远程消息接口接收到消息来接通音频/视频
    接收器(AVR),针对VHR花费时间Δt9来接通AVR并且花费时间Δt10来从RMI接收第一视频
    捕获事件。

    根据本说明书的第一方面,后视摄像机视频已经在背光被激活之后被显示,而不
    需要首先通过提供与普通绘图无关的独立解决方案来加载操作系统的图形库或者视频处
    理程序。

    根据本说明书的第二方面,后视摄像机视频显示从使用基本操作系统调用的第一
    内核模式驱动程序被移交给使用操作系统的标准视频渲染库的第二驱动程序。

    根据本说明书的第三方面,背光在早期被接通,使得启动画面图像可以在早期被
    显示。

    根据本说明书的第三方面,LCD背光在信息娱乐系统10的启动过程期间在早期被
    接通。为了允许多媒体控制器(MMU)判定何时接通背光,由车辆通信控制器(VUC)处理的电
    源状态被传递给多媒体控制器。

    根据本说明书,远程消息(RMI)协议被用于实现将电源状态从VUC到MMU的早期传
    送。

    通常,使用双向通信协议(诸如在开始双向通信之前要求一些握手同步的MOST协
    议)来进行在图2的车辆通信控制器31与多媒体控制器32之间的通信。此外,所要求的MOST
    软件??榇蟛⑶以谄舳诩湟笠恍┦奔淅醇釉?。

    对比起来,根据本说明书,显示启动画面标志的所要求的信息,其是用来接通背光
    的事件,从车辆通信控制器31被传送到多媒体控制器32。用来接通背光的事件的触发取决
    于电源???,这也由车辆通信控制器31来执行。

    因此,用来接通背光的事件可以在不需要在车辆通信控制器31与多媒体控制器32
    之间的双向通信的情况下被触发。根据本说明书,使用了由在图2中所示出的部件35、43和
    39来实施定制的微小的单向通信协议。该单向通信协议被提供用于将消息从车辆通信控制
    器31发送到多媒体控制器32。

    在本说明书的上下文中,该单向协议也被称作远程消息接口(RMI)协议。根据本说
    明书的RMI协议也可以被用于时间和资源有效地传送其它消息和事件。

    图4示出了远程消息接口协议的消息格式。远程消息接口(RMI)协议被车辆通信控
    制器(TI)方用来定期地经由CAN总线向多媒体处理器32 传送诸如车辆速度(Vehicle
    Speed)、方向盘脉冲(Wheel Pulse)、档位信号(Gear Signal)、Fmux弹出(Fmux eject)等等
    的关键数据。RMI消息格式被构建在芯片间通信(ICC)消息格式之上。在所述两个控制器31、
    32之间的通信始终是单向的,其中车辆通信控制器31将始终充当发射器。RMI协议与MOST协
    议并行地运行。

    根据在图4的最顶端中和第三行中所示出的第一RMI消息格式,消息包括:具有长
    度1字节的固定长度的标签(tag)、具有长度1字节的固定长度的长度说明符和n字节的有效
    负载段,其中字节的数目n在长度说明符中被说明。

    根据第二消息格式,该消息仅包括标签和固定长度值,根据第三格式,该消息仅包
    括标签。因此,长度和值域是可选的。根据第一格式的消息也可以彼此附加或者连在一起,
    如在图4的底部位置中所示出的那样。同样,根据第一、第二或者第三消息格式的消息可以
    被连在一起。

    此外,所述消息还可以根据更高级通信协议(诸如在图4的第二行中所示出的芯片
    间通信协议或者CAN协议)被打包。

    根据本说明书,提供一种机制来跟踪RMI协议的消息。后视摄像机是安全关键特征
    之一。因此,很重要的是:该架构提供一种机制来避免任何消息由于通信或者消息在不同软
    件组件之间传递而丢失。

    根据本申请,提供如下机制,所述机制适用于本说明书的单向RMI协议,所述单向
    RMI协议不同于使用了确认消息的双向MOST协议的方法。

    根据一个实施例,使用考虑到多媒体控制器32的CPU的加载过程,使用适当的周期
    来定期地发送事件,该实施例在图5中被示出。

    用于收集消息的第一邮箱66在从CAN应用65到RVC触发业务逻辑67的通信路径中
    被提供,所述RVC触发业务逻辑67处理触发RVC显示的事件(诸如换档)。用于收集消息的第
    二邮箱68在背光触发67与用于将RMI消息分发给接收方的RMI分发器??橹涞耐ㄐ怕肪?br />中被提供。

    在操作期间,消息定期地从CAN应用65被发送到第一邮箱66,从第一邮箱66被发送
    到背光触发器,从背光触发器被发送到第二邮箱68并且从第二邮箱68被发送到RMI分发器
    69。图5的方法步骤在车辆通信控制器31和CAN应用65上被执行,第一邮箱66和RMI分发器驻
    留在车辆通信控制器31上。

    根据本说明书的图6至9,提供了一种机制在操作系统的引导阶段1之后的引导阶
    段2中显示来自后视摄像机的图像。在RVC应用准备就绪之前,某些图形驱动程序(诸如视窗
    操作系统的直接绘制驱动程序(DDRAW,Direct Draw Drivers))可能还没有被加载。那些驱
    动程序的函数因此对于早期业务逻辑是不可用的。在另一方面,RVC应用和HMI应用使用可
    用的图形库,而且可提供扩展的功能。

    根据本说明书,在后视摄像机应用准备就绪之前,使得用于显示后视摄像机的图
    像的视频驱动程序可用。后视摄像机是安全关键特征。在早期的时间并且在其它组件被加
    载之前显示后视摄像机视频,提供了增强的安全性和用户舒适度。

    在另一方面,当操作系统的图形库(诸如DirectDraw接口)和人机接口是可用的
    时,某些特征(诸如停车辅助和用户交互功能)仅可以在稍后的时间在较晚的引导阶段期间
    被提供。

    根据本申请,分层的基础架构被提供,其中视频库在操作系统的较早的引导阶段
    期间被早期的阶段软件层调用,所述早期的阶段软件层给用户提供较少的功能。

    在引导过程中的较晚的时间期间,视频库的函数被具有更多特征的软件层(诸如
    RVC应用或者HMI应用)调用。以这种方式,视频驱动程序可提供在引导过程期间仅在稍后的
    时间工作的函数调用(诸如停车栅格(parking grid))。这些函数并没有由早期业务逻辑调
    用,而是仅由RVC应用或者由HMI应用调用。

    停车栅格在驶进或者驶出停车空位方面通过指示距离信号并且建议驾驶方向来
    辅助驾驶员。特别是,HMI应用允许在交互式的模式下显示停车栅格。根据一个实施例,通过
    RVC应用停车栅格已经是可用的,而根据另一实施例,只有当HMI应用被加载时停车栅格才
    是可用的。

    在图6至9的例子中,较早的阶段软件层由早期业务逻辑内核模式驱动程序提供,
    所述早期业务逻辑内核模式驱动程序在步骤70中被加载。较晚的阶段软件层由后视摄像机
    应用和人机接口应用来提供,所述后视摄像机应用在步骤81中被加载,而所述人机接口应
    用在步骤78'中被加载。

    此外,提供一种机制来将视频驱动程序的控制从早期阶段软件层移交给较晚的阶
    段软件层,这在图9中最好地被看出。

    特别是,Windows CE7的引导阶段通过如下特征来表征。Windows CE7在启动期间
    经过两个引导阶段。在第一引导阶段期间,系统加载具有最少驱动程序的内核,以访问设备
    的文件系统和访问注册表数据。在读取了注册表数据之后,系统继续第二引导阶段,以基于
    注册表配置数据加载其余组件。

    在图6的步骤70中,在操作系统的引导阶段1中提供并且加载内核模式驱动程序。
    在步骤71中,初始化函数创建(spawn)一个线程,该线程在步骤72中等待RVC状态的RMI事件
    消息。

    在判定步骤73中,例如基于相对应的注册表值或者文件值来检测视频驱动程序是
    否被加载。如果在视频驱动程序准备就绪之前接收到该事件,那么后视摄像机状态数据在
    一个步骤中被更新,并且没有开始视频捕获。最终,由于在步骤75中的视频驱动程序初始
    化,在引导阶段2中开始视频捕获,该过程在图8更详细地被描述。

    如果在判定步骤72中接收到该事件并且视频驱动程序准备就绪或者被加载,那么
    控制被转移到视频驱动程序。这种情形在图7中被示出。为了简单起见,在第一引导阶段期
    间将视频驱动程序加载到内核空间的步骤,在图7中没有示出。

    在图7的例子中,在步骤76中接收到RMI事件。在这种情况下,根据单向RMI协议发
    送的RMI事件指示:档位已经从停车位被改变到倒档位。在判定步骤73中,检查视频驱动程
    序是否被加载,如果视频驱动程序被加载,那么在步骤85中开始视频显示。在引导阶段2中,
    控制被转移给步骤75和76中相同的视频驱动程序。

    视频驱动程序在引导阶段2中被加载,视频驱动程序的初始化函数“Init()”检查
    RVC状态。

    图8示出了导致视频捕获来自后视摄像机的图像的步骤的序列。为了简洁起见,与
    图6中的那些步骤相同的步骤没有再次被解释。在引导阶段2中的步骤76中,用户模式视频
    驱动程序被加载为第一驱动程序。视频驱动程序包括如下线程:所述线程以高于普通的优
    先级开始视频显示,以实现用于触发视频开始的快速时序。

    视频显示的开始包括:开始视频捕获的步骤78、将视频层设置为可见的步骤79和
    在视频显示器上显示视频信号的步骤80。

    在步骤75中,视频驱动程序的初始化函数“Init()”检查RVC状态,而且如果RVC状
    态被置位则触发视频开始。其它驱动程序的加载被延迟直至“Init()”函数执行完。从而,
    多媒体处理器32的CPU加载被减少,而且对于视频显示的开始有少量的或者没有中断。

    图9示出了在图7的序列之后的移交。当系统的HMI进程准备就绪,并且标准的RVC
    应用或者视频驱动程序在步骤73中是可用的或者被加载时,在步骤81、82、83、78'、79'、80'
    中,控制从早期BL视频驱动程序被转移到RVC业务逻辑。特别是,后视摄像机应用在步骤81
    中被加载,音频-视频进程在步骤82中被加载。后视摄像机应用在步骤78'中加载了HMI应
    用,而HMI应用在步骤83中加载了HMI进程。在步骤79'中,HMI层被设置为可见,而且在步骤
    80中,视频数据被显示在视频显示器上。步骤80也可包含显示停车栅格的步骤84。

    根据图9的实施例,早期业务逻辑和RVC应用使用相同的视频驱动程序,这简化了
    移交任务。

    在步骤81中,后视摄像机应用在第二引导阶段期间被加载。当RVC应用准备就绪
    时,该RVC应用告知早期业务逻辑(BL):该RVC应用准备就绪。在该时间点,从早期BL到视频
    驱动程序的通信在步骤85中停止,而进一步的RVC状态和控制被转发到RVC业务逻辑,而不
    是在步骤85'和81中直接被发送到视频驱动程序。

    RVC业务逻辑提供用于处理视频驱动程序和与后视摄像机有关的其它功能的软件
    层。另一软件层由HM接口来提供,所述HM接口使得对RVC业务逻辑的调用取决于用户交互。

    图10示出了汽车的乘客舱90。在中间的控制台中,提供了信息娱乐系统10,所述信
    息娱乐系统10包括显示器91和CD驱动器92。在信息娱乐系统之上提供了HVAC系统93。在另
    一实施例中,可以从信息娱乐系统的显示器91控制HVAC系统93。

    也可以利用随后的被组织成项目列表的特征或者元件的列表来描述所述实施例。
    在该项目列表中公开的特征的相应的组合分别被视为独立的主题,所述独立的主题也可以
    与本申请的其它特征组合。

    1. 用于汽车的信息娱乐组件,其包括:

    -车辆通信控制器,所述车辆通信控制器包括:

    -用于连接串行总线的总线连接,

    -消息处理单元,和

    -用于使用单向协议来发送消息的远程消息接口,和

    -多媒体控制器,所述多媒体控制器经由芯片间通信总线被连接到所述车辆通信控制
    器,所述多媒体控制器包括:

    -用于连接显示器的显示连接,

    -用于接收单向协议的消息的消息接收器,

    -具有操作系统的计算机可读存储器,其中所述操作系统包括多个引导阶段,

    -用于显示后视摄像机图像的视频驱动程序,和

    -早期业务逻辑,所述早期业务逻辑工作来造成视频驱动程序开始后视摄像机视频,

    其中,所述操作系统被配置为:在所述操作系统的较早的引导阶段期间加载所述早期
    业务逻辑,并且在所述操作系统的较晚的引导阶段中加载视频驱动程序,其中所述较早的
    引导阶段先于所述较晚的引导阶段。

    2. 根据第1项所述的信息娱乐组件,其中所述早期业务逻辑驱动程序能够操作来
    等待经由单向协议来自所述车辆通信控制器的换档事件、检测所述视频驱动程序是否在接
    收到所述换档事件的时候被加载并且如果所述视频驱动程序被加载则激活所述视频驱动
    程序。

    3. 根据第2项所述的信息娱乐组件,其中所述换档事件指示从停车位到倒档位的
    换档或者从空档位到倒档位的换档。

    4. 根据第1至3项中的任意项所述的信息娱乐组件,其中所述多媒体控制器包括:

    - 后视摄像机应用/业务逻辑,用于在较晚的引导阶段调用视频驱动程序,和

    - 移交单元,所述移交单元能够操作来接收指示后视摄像机应用准备就绪的消息,而
    且停止在早期业务逻辑与视频驱动程序之间的通信,而且建立后视摄像机应用与视频驱动
    程序之间的通信。

    5. 根据第1至4项中的任意项所述的信息娱乐组件,其中所述车辆通信控制器包
    括:

    - CAN应用,用于以周期性间隔发送CAN消息,和

    - CAN消息邮箱单元,用于存储CAN应用的消息并且用于发送指示所述CAN消息邮箱单
    元是否满了的反馈消息,

    其中,所述CAN应用能够操作来:如果所述CAN应用接收到指示CAN消息邮箱满了的反馈
    消息,则重试发送消息。

    6. 根据第1至5项中的任意项所述的信息娱乐组件,其中所述消息处理单元能够
    操作来评估CAN消息并且触发后视摄像机事件,

    其中所述车辆通信控制器包括:

    - 事件消息邮箱单元,用于存储第1项所述的消息处理单元的事件消息,并且用于发
    送指示邮箱单元是否满了的反馈消息,

    其中,所述后视摄像机触发业务逻辑能够操作来:如果所述后视摄像机触发业务逻辑
    接收到指示事件消息邮箱满了的反馈消息,则重试发送消息。

    7. 根据第6项所述的信息娱乐组件,其包括消息分发器,用于将事件消息从车辆
    通信控制器经由单向协议发送到多媒体控制器,其中所述消息分发器单元被连接到事件消
    息邮箱的输出端。

    8. 汽车的信息娱乐系统,其包括根据第1至7项中的任意项所述的信息娱乐组件,
    所述信息娱乐系统包括具有显示屏的显示装置,其中所述显示装置被连接到多媒体控制器
    的显示连接。

    9. 具有根据第8项所述的信息娱乐系统的汽车,其中汽车的CAN总线被连接到车
    辆通信控制器的总线连接。

    10. 用于在汽车信息娱乐系统的显示装置的屏幕上显示来自后视摄像机的视频
    图像的方法,其中多媒体控制器包括具有多个引导阶段的操作系统,所述方法包括:

    - 将早期业务逻辑驱动程序加载带所述操作系统的内核空间中,

    - 等待来自车辆通信控制器的后视摄像机状态事件,

    -确定是否加载内核模式视频驱动程序,

    如果内核模式视频驱动程序没有被加载,

    -更新后视摄像机状态标识,

    如果内核模式视频驱动程序被加载,并且

    - 调用所述内核模式视频驱动程序的函数,用于获取并且显示后视摄像机视频图像。

    11. 用于在具有多个引导阶段的操作系统的较晚的引导阶段期间将视频驱动程
    序的控制从内核模式早期业务逻辑移交给后视摄像机应用的方法,所述方法包括:

    - 等待指示后视摄像机业务逻辑准备就绪的事件,

    - 将后视摄像机应用加载到操作系统的用户空间中,

    - 停止视频驱动程序与早期业务逻辑应用之间的通信,并且

    - 建立后视摄像机应用与内核空间视频驱动程序之间的通信。

    12. 用于根据CAN消息生成后视摄像机事件的方法,所述方法包括:

    - 针对后视摄像机消息过滤所述CAN消息,

    - 根据经过滤的CAN消息生成后视摄像机事件,

    - 将所述后视摄像机事件存储在邮箱中,

    - 如果所述邮箱满了,则发送反馈消息,并且

    - 一接收到指示所述邮箱满了的反馈消息,就重新发送后视摄像机事件。

    13. 根据第12项所述的方法,所述方法包括:

    经由单向协议发送后视摄像机事件。

    参考列表

    9 车辆电子装置

    10 信息娱乐系统

    11 车辆通信控制器

    12 主控制器

    13 CAN总线

    14 UCM单元

    15 RM单元

    16 ICC单元

    17 SP单元

    18 车辆传感器驱动程序

    19 早期BL驱动程序

    20 内核空间

    22 数据流

    23 数据流

    24 双向数据流

    25 RM单元

    26 ICC单元

    27 SP单元

    30 双向数据流

    31 车辆通信控制器

    32 多媒体控制器

    33 后视摄像机单元

    34 低速CAN单元

    35 RMI单元

    36 车辆RB单元

    37 内核模式共享库

    38 内核模式共享库

    39 RMI接收器???br />

    40 触摸屏驱动程序

    41 背光线程

    42 RMI单元

    43 RMI单元

    44 CAN驱动程序

    45 平台

    46 注册表处理???br />

    47 图形???br />

    48 硬件中断处理???br />

    49 低压差分信号???br />

    50 图像

    51 步骤

    52 组合步骤

    53 保存步骤

    58 启动画面共享库

    59 NOR型闪存

    60 外设装置

    60' 外设装置

    61 后视摄像机

    65 CAN应用

    66 第一邮箱

    67 RVC触发器

    68 第二邮箱

    69 RMI派发器

    70 驱动程序加载步骤

    71 早期BL init步骤

    72 RMI等待步骤

    73 判定步骤

    74 RVC状态更新步骤

    74' RVC状态更新步骤

    75 视频驱动程序init步骤

    76 视频驱动程序加载步骤

    77 RMI事件步骤

    78 视频捕获步骤

    78' HMI加载步骤

    79 设置层可见步骤

    79' 设置层可见步骤

    80、80' 显示步骤

    81 加载RVC app步骤

    82 加载AV proc步骤

    83 加载HMI进程步骤

    84 停车栅格显示步骤

    85 视频启动步骤

    85' 视频启动步骤

    90 乘客舱

    91 显示器

    92 CD驱动器

    93 HVAC系统

    关于本文
    本文标题:在多处理器架构中的早期后视摄像机视频显示.pdf
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