用于运行车辆信息系统的方法与流程

1.本发明涉及一种用于运行车辆的信息系统的方法，其中，车辆的信息系统的单芯片系统(system on a chip，soc)的处理器子系统(central processing unit，cpu)运行单芯片系统的系统分区以及单芯片系统的车辆信息娱乐(in-vehicle infotainment，ivi)分区；系统分区的功能系统产生图形的操作元件并且将其布置在以车辆用户的视线方向为基准的信息系统的主合成器的前端合成层上，并且信息系统的与单芯片系统功能连接的触敏的显示屏(center infotainment display，cid)显示由主合成器提供的包括图形的操作元件的显示内容，该显示屏居中地布置在车辆中。此外，本发明涉及一种用于车辆的信息系统。


背景技术：

2.在现有技术中，已知各种用于车辆的信息系统的设计方案，并且信息系统用于显示车辆提供给车辆的用户的信息，也就是说车辆的驾驶员或与驾驶员不同的乘员的信息。
3.待显示的信息通常包括由车辆的功能系统产生的图形输出，该图形输出具有高的安全相关性，相对于干扰的高的稳定性以及在接通车辆之后的提前可用性，并且在多数情况中必须满足不同的功能性的安全要求。功能系统的图形输出例如包括开机动画、系统弹出、空调设备操作接口、个性化模块、仪表板显示(cockpit display)，等等。
4.此外，待显示的信息通常包括由车辆的信息和娱乐系统产生的图形输出，信息和娱乐系统用于用户通报或娱乐，被称为车辆信息娱乐(in-vehicle infotainment，ivi)系统并且主要带来舒适的客户体验(user experience，ux)并且应提供多种多样的使用可能性。例如，导航系统、收音机、电话、因特网浏览器、多媒体系统和用于与外部设备相连接的例如用于集成智能电话的应用都属于车辆的信息和娱乐系统，信息和娱乐系统产生图形的信息娱乐元件。
5.车辆的功能系统以及车辆的信息和娱乐系统可以构造成单芯片系统(system on a chip，soc)，单芯片系统具有包括车辆的功能系统的系统分区和包括车辆的信息和娱乐系统(简称ivi系统)的车辆信息娱乐分区(简称ivi分区)以及用于运行系统分区和ivi分区的处理器子系统(central processing unit，cpu)。单芯片系统可以包括在信息系统之内。
6.信息系统也可以包括与单芯片系统功能连接的居中地布置在车辆中的显示屏(center infotainment display，cid)，该显示屏大多是触敏的并且主要构造成用于显示由ivi系统产生的图形输出，简称ivi输出，并且用于操纵功能系统和ivi系统。但是，常常存在的需求是，在信息系统运行期间与ivi输出一起在中央显示屏上显示由功能系统产生的图形输出，简称系统输出。
7.例如，通过用手指触摸中央的显示屏，用户可以选择在显示屏上显示的图形输出的操作元件，并且触发与图形的操作元件相关联的功能。德国专利文献de 10 2014 111 749 a1公开了一种用于车辆的信息系统以及一种用于运行该信息系统的方法。由居中地布置在车辆中的触敏的显示屏获取一个或多个手指的多个触摸点和多个触摸点的运动。根据
触摸点的数量选择功能，并且根据多个触摸点的运动识别手势，并且根据识别出的手势触发所选择的功能。
8.可以在中央显示屏的显示面的多个不相交的局部中共同显示多个图形输出。在此可以值的期望的是，手动地选择性地将该局部的大小与图形输出相匹配。德国专利文献de 102012022 312a1公开了这种用于车辆的信息系统以及用于运行该信息系统的方法。在信息系统的触敏的显示屏上，在两个通过线彼此分离的显示屏的局部中并排地显示两个不同的图形输出。用户可以借助于手动的触摸手势在横向上移动该垂直的线，以放大或缩小这两个局部的面积并且为相应的图形输出给出更多或更少的空间。
9.但是，在中央显示屏上共同显示一方面由功能系统并且另一方面由ivi系统产生的图形输出带来其它问题。
10.首先，由系统分区产生的图形输出的功能或可见性可能受到由ivi分区产生的图形输出的妨碍。虽然可以借助于看门狗程序(watchdog logic)克服这种妨碍，该看门狗程序根据需求将系统输出引入前景中，使得系统输出至少部分地覆盖ivi输出。但还是有损由ivi输出带来的用户体验并且提高了信息系统的复杂度。
11.此外，由系统输出空出的并且可用于显示ivi输出的显示屏的局部可能不够用。例如，仅仅可不充分地较小地显示通常以标准化的16:9的长宽比的格式的视频流。或者模拟键盘的输入法编辑器(input method editor，ime)不能为结果列表空出足够的显示面。或者为其图形输出使用沉浸式模式(immersive mode，从安卓4.4开始可用)的ivi应用受到系统分区的图形输出的限制。
12.除此之外，不能保证外部应用与由车辆的原厂制造商(original equipment manufacturer，oem)提供的ime的兼容性。仅仅在完全兼容的情况下，可以允许原厂制造商的ime作为ivi分区的唯一应用覆盖系统输出。


技术实现要素：

13.因此，本发明的目的是，提出一种用于运行车辆的信息系统的更好的方法，该方法可简单地实施和控制，并且不仅保证由ivi输出带来的舒适的用户体验而且保证系统输出的功能和可见性。此外，本发明的目的是，提供一种用于车辆的信息系统。
14.本发明的主题是一种用于运行车辆的信息系统的方法，其中，车辆的信息系统的单芯片系统的处理器子系统运行单芯片系统的系统分区和单芯片系统的车辆信息娱乐分区；系统分区的功能系统产生图形的操作元件并且将其布置在以车辆用户的视线方向为基准的信息系统的主合成器的前端合成层上，与单芯片系统功能连接的居中地布置在车辆中的信息系统的触敏的显示屏显示由主合成器提供的包括图形的操作元件的显示内容。这种类型的运行方法由多种现代化车辆的车辆信息系统执行，从而对于本发明存在多种多样的使用范围。
15.图形的操作元件理解成这样的图形元件，该图形元件与显示屏的尤其是位置相同的且轮廓相同的触摸区域以及功能相关联，通过用户手动地触摸该触摸区域，系统分区触发该功能。显示内容完全被显示屏显示，也就是说，显示内容的外轮廓和像素数与显示屏的外轮廓和像素数相同。
16.在根据本发明的方法中，系统分区根据在系统分区之外产生的切换事件使图形的
操作元件最小化或最大化。最小化理解成变形到最小化的状态中，也就是说缩小图形的操作元件。相应地，最大化意味着变形到最大化的状态中，也就是说放大图形的操作元件。
17.最小化的图形的操作元件具有相对于显示屏的显示面较小的尺寸，并且覆盖主合成器的后端合成层的较小的区域。因此，布置在主合成器的后端合成层中的图形元件基本上可以完全被显示屏显示。而较小的操作元件的尺寸足够用于通过手动触摸触发唯一的与最小化的操作元件相关联的功能。
18.相反地，最大化的图形的操作元件可以与多个不相交的触摸区域相关联，并且这些触摸区域分别与不同的功能相关联，通过手动触摸相应的触摸区域触发这些功能。有利地，最大化的图形的操作元件可以包括最小化的图形的操作元件，也就是说，图形的操作元件可以是最小化的图形的操作元件的扩展。
19.尤其是，最大化的图形的操作元件自身可以具有一个或多个暂时的扩展部(浮出控件flyout)，也就是说，暂时的扩展部从最大化开始在预定的时间周期上显示并且在预定的时间周期之后隐藏。
20.在多种实施方式中，车辆信息娱乐分区的信息娱乐系统产生图形的信息娱乐元件，并且将图形的信息娱乐元件布置在以视线方向为基准布置在前端合成层之后的主合成器的后端合成层中，主合成器如此将具有图形的信息娱乐元件的后端合成层和具有图形的操作元件的前端合成层合并成显示内容，使得前端合成层的每个图形元件、尤其是图形的操作元件，覆盖后端合成层的、尤其是图形的信息娱乐元件的位置相同的且轮廓相同的区域，并且主合成器提供合并的显示内容。
21.图形的信息娱乐元件理解成ivi分区的图形示出的显示内容，例如具有16:9的长宽比的标准格式的视频流。主合成器通过以最后端合成层开始并且以前端合成层结束的逐步叠加，合并其所有合成层。图形的信息娱乐元件自身可以由ivi合成器(例如surface flinger)通过合并多个ivi层和/或在一个ivi层中组合多个ivi元件产生。
22.优选地，显示屏根据用户手动触摸在中央显示屏上显示的图形的操作元件来产生切换事件，并且将所产生的切换事件提供给系统分区。换句话说，最小化的图形的操作元件与作为唯一功能的图形的操作元件的最大化相关联，并且最大化的图形的操作元件与作为多种功能中的一种的操作元件的最小化相关联，也就是说，切换事件根据状态触发最小化的图形的操作元件的最大化或最大化的图形的操作元件的最小化。系统分区满足高的安全性需求，并且在ivi分区受到干扰时也可用。因此，用户可以在运行信息系统期间随时切换图形的操作元件的状态，并且尤其是可以触发不同的与最大化的操作元件相关联的功能。
23.备选地或附加地，车辆信息娱乐分区可以根据车辆信息娱乐分区的应用、尤其是车辆信息娱乐分区的输入法编辑器的激活或去激活产生切换事件，并且布置在车辆信息娱乐分区和系统分区之间的切换接口可以将由车辆信息娱乐分区产生的切换事件提供给系统分区。简言之，车辆信息娱乐分区的应用的激活可以引起图形的操作元件的最小化，并且该应用的去激活可以引起图形的操作元件的最大化。以这种方式保证，属于被激活的应用的图形的信息娱乐元件基本上完全被显示屏或者至少在对于该图形的信息娱乐元件足够的显示屏的区域中显示，并且同时显示最小化的图形的操作元件。
24.在一种实施方式中，车辆信息娱乐分区固定地定义与最小化的图形的操作元件位置相同且轮廓相同的显示屏的例外区域以及用于图形的信息娱乐元件的与例外区域精确
互补的显示屏的输出区域。例外区域引起，图形的信息娱乐元件空出该例外区域，并且因此该例外区域不被最小化的图形的操作元件覆盖。尤其是，每个与图形的信息娱乐元件相关联的触摸面都布置在输出区域中，并且可作为最小化的图形的操作元件的备选被触摸。相应地，静态地定义和配置ivi分区的输出区域。
25.在另一实施方式中，车辆信息娱乐分区根据图形的操作元件的状态定义与图形的操作元件位置相同的且轮廓相同的显示屏的例外区域以及用于图形的信息娱乐元件的与例外区域精确互补的显示屏的输出区域。换句话说，在信息系统的运行期间动态地定义和配置ivi分区的输出区域。
26.在再另一实施方式中，车辆信息娱乐分区在后端合成层中布置有与最大化的图形的操作元件位置相同的且轮廓相同的无功能的占位元件，除了车辆信息娱乐分区的输入法编辑器之外，该占位元件未被车辆信息娱乐分区的应用覆盖。这意味着，输入法编辑器作为ivi分区的唯一的应用可以附加地使用最大化的图形的操作元件的显示区域，这带来在输入法编辑器方面更好的用户体验。
27.系统分区可以作为最大化的图形的操作元件初始化图形的操作元件，和/或图形的操作元件的最小化或图形的操作元件的最大化可以包括图形的操作元件的动画。因此在信息系统启动之后，首先可以通过手动触摸触发所有与图形的操作元件相关联的功能。图形的操作元件的动画可以包括图形的操作元件在最小化的状态和最大化的状态之间的连续变形，并且改善在图形的操作元件方面的用户体验。
28.在一种有利的实施方式中，作为图形的操作元件，显示车辆的空调设备的图形控制元件，尤其是空调操作接口的空调控制条，和/或在车辆信息娱乐分区中运行安卓操作系统，和/或处理器子系统运行将处理器子系统虚拟化的虚拟机监视器并且由处理器子系统运行的虚拟机监视器运行系统分区和车辆信息娱乐分区。最大化的空调控制条(full climate control bar)可以布置并显示在显示屏的整个宽度上布置在显示屏的下边缘处。最大化的空调控制条可以具有一个或多于一个空调控制扩展部，尤其是两个暂时的空调控制扩展部(climate control bar flyout)，其彼此间隔开地并排布置并且从最大化的空调控制条延伸到显示屏的上边缘。最小化的空调控制条(retracted climate control bar)可以作为最大化的空调控制条的一部分作为矩形、尤其是正方形布置并显示在左下的角部中。
29.虚拟机监视器使处理器子系统抽象化，并且为系统分区和ivi分区动态地分配相应所需的或可用的计算能力，由此，优化了系统分区的功能和由ivi分区带来的用户体验。此外，虚拟机监视器防止ivi分区与系统分区干涉，这带来车辆的功能系统相对于干扰的高的稳定性。
30.本发明的主题也是一种用于车辆的信息系统，信息系统包括单芯片系统(soc)，单芯片系统具有至少一个处理器子系统(cpu)、可由处理器子系统运行的系统分区、可由处理器子系统运行的车辆信息娱乐(ivi)分区和主合成器，主合成器包括前端合成层和后端合成层，并且信息系统包括与单芯片系统功能连接的中心地布置在车辆中的触敏的显示屏(cid)。这种类型的信息系统安装在多种车辆中，从而为本发明提供了多种应用可能性。
31.根据本发明的信息系统配置成，执行根据本发明的方法。根据本发明运行的信息系统一方面保证系统分区的功能的高的可用性，并且另一方面实现与ivi分区的图形输出
相关的舒适的用户体验。此外，信息系统可简单地实现和控制。
32.优选地，车辆信息娱乐分区包括安卓操作系统。安卓操作系统很普遍并且具有高的可用性。如果安卓操作系统具有4.4或更高的版本，在运行期间可以动态地配置用于图形的信息娱乐元件的输出区域。
33.根据本发明的方法的显著优点在于，ivi分区的图形输出也可以在没有自身容易发生故障的看门狗程序的情况下基本上使用中央显示屏的整个显示面，这带来舒适的用户体验。此外有利的是，用户可以选择性地在使用基本上整个显示面和为了系统分区的图形输出而减小的显示面之间切换ivi分区的图形输出。此外，可以省去用于图形的系统输出的独立的显示屏，并且可以减小中央的显示屏的尺寸。
附图说明
34.根据实施方式，在图中示意性地示出并且参考附图详细阐述本发明。
35.其中：
36.图1示出了根据现有技术的实施方式的用于车辆的信息系统的显示内容；
37.图2示出了根据本发明的实施方式的用于车辆的信息系统的方块图，该信息系统通过根据本发明的第一实施方式的方法运行；
38.图3示出了在图2中示出的信息系统的方块图，该信息系统通过根据本发明的第二实施方式的方法运行；
39.图4示出了在图2中示出的信息系统的方块图，该信息系统通过根据本发明的第三实施方式的方法运行；
40.图5示出了用于操纵在图2至4中示出的信息系统的方法的流程图；
41.图6示出了另一用于操纵在图2至4中示出的信息系统的方法的流程图。
具体实施方式
42.图1示出了根据现有技术的实施方式的用于车辆的信息系统的显示内容2。显示内容2包括图形的操作元件21，作为车辆的空调设备的图形控制元件，图形的操作元件包括空调控制条212和两个彼此间隔开地并排布置的空调控制条212的扩展部213，扩展部例如与车辆的右侧的前座椅和左侧的前座椅相关联。空调控制条212布置在显示内容2的下部的边缘区域中并且沿着显示内容2的整个宽度延伸。在持续地显示空调控制条212时，两个扩展部213可以暂时地，也就是说仅仅短暂显示。
43.此外，显示内容2包括图形的信息娱乐元件22，图形的信息娱乐元件包括状态栏221、导航栏222和空调控制扩展部223。空调控制扩展部223提供了空调设备的多种功能、尤其是开关、用于调整的滑块和/或调节器，以及空调设备的多个信息、尤其是空调设备的运行参数。代替空调控制扩展部223，车辆的信息娱乐系统的图形的ivi内容224(见图5和6)，例如网页浏览器或视频流，也可以是显示内容2的一部分。
44.空调控制扩展部223或备选地信息娱乐系统的图形输出可以部分地被空调控制条212覆盖并且因此不完全可见，或者被缩小，也就是说以更小的高度并且完全显示。在两种情况中，都有损用户体验。
45.图2示出了根据本发明的实施方式的用于车辆的信息系统1的方块图，该信息系统
通过根据本发明的第一实施方式的方法运行。信息系统1包括单芯片系统(system on a chip，soc)，单芯片系统具有至少一个处理器子系统(central processing unit，cpu)、可由处理器子系统运行的系统分区11、可由处理器子系统运行的车辆信息娱乐(in-vehicle-infotainment，ivi)分区12。
46.系统分区11包括主合成器(master compositor，mpc)111，主合成器具有以车辆的用户的视线方向为基准的前端合成层112和以用户的视线方向为基准布置在前端合成层112之后的后端合成层113以及最后端合成层114。主合成器111可以包括其它合成层。系统分区配置成，产生图形的操作元件21和多个图形的系统元件23，并且将其布置在前端合成层112和最后端合成层114中。图形的系统元件23可以包括图形的背景231。
47.车辆信息娱乐分区12包括ivi合成器(surface flinger)121和硬件加速驱动器122并且配置成，产生信息娱乐元件22，借助于ivi合成器121合并并且借助于硬件加速驱动器122布置在后端合成层113中。
48.单芯片系统可以包括虚拟机监视器，虚拟机监视器配置成，由处理器子系统运行并且运行系统分区11和ivi分区12。
49.此外，信息系统1包括功能上与单芯片系统相连接的居中地布置在车辆中的触敏的显示屏(center infotainment display，cid)13。信息系统1配置成，执行以下方法。
50.车辆的信息系统1的单芯片系统的处理器子系统运行单芯片系统的系统分区11和单芯片系统的车辆信息娱乐分区12。如果单芯片系统包括虚拟机监视器，处理器子系统运行虚拟化处理器子系统的虚拟机监视器，并且由处理器子系统运行的虚拟机监视器运行系统分区11和车辆信息娱乐分区12。在车辆信息娱乐分区12中可以运行安卓操作系统，优选地4.4或更高版本的安卓操作系统。
51.系统分区11的功能系统产生图形的操作元件21，或者将图形的操作元件21布置在信息系统1的主合成器111的前端合成层112中。此外，系统分区11产生图形的背景，并且将图形的背景231布置在最后端合成层114中。
52.车辆信息娱乐分区12的信息娱乐系统借助于ivi合成器121和硬件加速驱动器122产生图形的信息娱乐元件22，并且将图形的信息娱乐元件22布置在主合成器111的后端合成层113中。
53.主合成器111如此将具有图形的信息娱乐元件22的后端合成层113和具有图形的操作元件21的前端合成层112合并成显示内容2，使得前端合成层112的每个图形元件，尤其是图形的操作元件21，覆盖后端合成层113的、尤其是图形的信息娱乐元件22的位置相同的且轮廓相同的区域，并且提供合并的显示内容2。
54.信息系统1的显示屏13显示由主合成器111提供的包括图形的操作元件21的显示内容2。仅仅示例性地，作为图形的操作元件21，显示车辆的空调设备的图形控制元件，尤其是空调设备操作接口的空调控制条212。
55.显示屏13根据用户手动触摸在显示屏13上显示的图形的操作元件21来产生切换事件，并且将所产生的切换事件提供给系统分区11。系统分区11根据在系统分区11之外产生的切换事件使图形的操作元件21、211、212最小化或最大化。
56.备选地或附加地，车辆信息娱乐分区12可以根据车辆信息娱乐分区12的应用，尤其是车辆信息娱乐分区12的输入法编辑器(input method editor，ime)225的激活或去激
活产生切换事件，并且布置在车辆信息娱乐分区12和系统分区11之间的切换接口提供由车辆信息娱乐分区12产生的用于系统分区11的切换事件。
57.车辆信息娱乐分区12固定地定义与最小化的图形的操作元件211位置相同的且轮廓相同的显示屏13的例外区域226以及与例外区域226精确互补的用于图形的信息娱乐元件22的显示屏13的输出区域228，也就是说，例外区域226和输出区域228是静态的并且在信息系统1的运行期间不变并且共同地占据显示屏13的整个显示面。
58.图形的操作元件21、212的最小化或图形的操作元件21、211的最大化可以包括图形的操作元件21的动画，也就是说连续的变形。在信息系统1开机之后，作为最大化的图形的操作元件212初始化图形的操作元件21。
59.图3示出了在图2中示出的信息系统1的方块图，该信息系统通过根据本发明的第二实施方式的方法运行。该方法与在图2中示出的方法的区别在于，车辆信息娱乐分区12根据图形的操作元件21、211、212的状态定义与图形的操作元件21、211、212位置相同的且轮廓相同的显示屏13的例外区域226以及用于图形的信息娱乐元件22的与例外区域226精确互补的显示屏13的输出区域228。换句话说，例外区域226和输出区域228是动态的并且在信息系统1的运行期间可变并且始终共同地占据显示屏13的整个显示面。
60.图4示出了在图2中示出的信息系统1的方块图，该信息系统通过根据本发明的第三实施方式的方法运行。该方法与在图2和3中示出的方法的区别在于，车辆信息娱乐分区12将与最大化的图形的操作元件212位置相同的且轮廓相同的无功能的占位元件227布置在最后端合成层113中，除了车辆信息娱乐分区12的输入法编辑器225之外，该占位元件未被车辆信息娱乐分区12的应用覆盖。输入法编辑器225转移到占位元件227的区域中引起，输入法编辑器225可以使用最大化的图形的操作元件212的区域。
61.图5示出了用于操纵在图2至图4中显示的信息系统1的方法3的流程图。
62.信息系统已经以最大化的操作元件212进行了初始化31。显示内容2包括状态栏221、导航栏222和图形的ivi内容224，例如网页浏览器，这些共同地形成输出区域228，并且显示内容包括图形的操作元件21，图形的操作元件包括最大化的图形的操作元件212和两个暂时的扩展部213。用户通过选择图形的ivi内容224的输入区域，激活32输入法编辑器225，由此使最大化的图形的操作212最小化。通过结束在输入区域中的输入，用户去激活33输入法编辑器225，由此使最小化的图形的操作元件211最大化。此外备选地，当用户手动地触摸34最小化的操作元件211时，去激活输入法编辑器225并且使最小化的图形的操作元件211最大化。
63.图6示出了用于操作在图2至图4中示出的信息系统1的另一方法3的流程图。该方法与图5示出的方法的区别在于，由于触摸最小化的图形的操作元件211，去激活输入法编辑器225并且输入法编辑器不会部分地被最大化的操作元件212覆盖。
64.如果用户通过结束输入去激活部分地被覆盖的输入法编辑器225，在信息系统1的初始化31之后再次产生显示内容2。备选地，用户可以通过手动触摸35最大化的操作元件212或通过手动触摸36图形的ivi内容224使最大化的操作元件212最小化。
65.附图标记清单
66.1信息系统
67.11系统分区
68.111主合成器
69.112前端合成层
70.113后端合成层
71.114最后端合成层
72.12车辆信息娱乐(in-vehicle infotainment，ivi)分区
73.121ivi合成器
74.122硬件加速驱动器
75.13显示屏
76.2显示内容
77.21图形的操作元件
78.211最小化的图形的操作元件，在最小化状态中的空调控制条(空调控制条)
79.212最大化的图形的操作元件，在最大化状态中的空调控制条213最大化的图形的操作元件的暂时的扩展部(空调控制条)
80.22图形的信息娱乐元件
81.221状态栏
82.222导航栏
83.223空调控制扩展部(空调控制)
84.224图形的ivi内容
85.225输入法编辑器(ime)
86.226例外区域
87.227占位元件
88.228输出区域
89.23图形的系统元件
90.231图形的背景
91.3用于操纵的方法
92.31初始化
93.32激活ime33去激活ime34手动触摸最小化的图形的操作元件
94.35手动触摸最大化的图形的操作元件
95.36手动触摸ivi内容