DE102005025875A1 - Motor vehicle, has control device with processors comprising respective operating systems, each with file system, in which program units are represented on data files, and application programming interface comprising device driver - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem oder mehreren Peripheriegeräten und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, umfassend wenigstens eine zugeordnete Steuerungseinrichtung, die über ein Bussystem bildende Kommunikationsbusleitungen mit wenigstens einem Teil des oder der Peripheriegeräte kommuniziert und zur Verwaltung und/oder Steuerung derselben sowie zum Empfang und Verarbeiten von benutzerseitig gegebenen Steuersignalen ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinrichtung wenigstens einen Prozessor mit zugehörigem Betriebssystem in einem zugehörigen Speicher umfasst, welcher einen Treiber zur Verwaltung und Steuerung des Bussystems, ein oder mehrere in das Betriebssystem eingebettete Programmmittel zur Steuerung des oder der Peripheriegeräte, die mit Hilfe des Prozessors ausgeführt werden, sowie einer in mehreren Betriebssystemen nutzbaren Benutzerschnittstelle, die über eine Anwendungsprogrammierschnittstelle mit den Programmen und damit den Peripheriegeräten zwecks deren Steuerung und/oder Verwaltung kommuniziert.The The invention relates to a motor vehicle with one or more peripheral devices and a man-machine interface comprising at least one associated one Control device over a bus system forming communication bus lines with at least communicates to a portion of the peripheral device (s) for management and / or Control of the same as well as receiving and processing by the user formed control signals is formed, wherein the control device at least one processor with associated operating system in one associated Memory includes a driver for management and control of the bus system, one or more embedded in the operating system Program means for controlling the peripheral device or devices with the help of the processor as well as a user interface that can be used in several operating systems, the above an application programming interface with the programs and so on the peripherals for the purpose of their control and / or management communicates.
Nachdem immer mehr elektronische Geräte mit einem eigenen Prozessor ausgestattet sind, werden für diese verschiedene Betriebssysteme entwickelt. Das Vorhandensein eines solchen Betriebssystems in einem elektronischen Gerät ermöglicht es, Programme zu entwickeln, die das Gerät den jeweilig geforderten Ansprüchen anpassen. Solche Systeme werden im allgemeinen als eingebettete Systeme (embedded systems) bezeichnet. Programme, die speziell für ein Betriebssystem entwickelt und in diesem durch einen Compiler im Maschinencode übersetzt wurden, nennt man native Programme.After this more and more electronic devices with equipped with their own processor will be for this developed different operating systems. The presence of a such operating system in an electronic device allows programs to develop the device the respectively required claims to adjust. Such systems are generally considered embedded Systems (embedded systems) called. Programs specifically for an operating system developed and translated in this by a compiler in machine code were, are called native programs.
Da es für verschiedene Komponenten verschiedene Hersteller gibt, die ihre Produkte mit unterschiedlichen Prozessoren und Betriebssystemen ausstatten, man aber gegenüber einem Benutzer ein einheitliches Erscheinungsbild sowie identische Benutzerführung realisieren und den Programmieraufwand möglichst reduzieren will, nutzt man häufig zur Erstellung einer Benutzerschnittstelle, z. B. einem graphischen Benutzerinterface (GUI), eine sogenannte plattformunabhängige Programmiersprache. Plattformunabhängig bedeutet, dass die in der Programmiersprache programmierte Software auf jedem System unabhängig von dessen konkreter Realisierung durch Prozessoren, sonstige Hardware und Betriebssystem ausgeführt werden kann. Die Vermittlung zwischen der plattformunabhängigen Software und dem nativen Teil eines Systems wird dabei durch die sogenannte Nativschnittstelle geregelt. Die Nativschnittstelle ist vom Prinzip her ein Programm, das die nativen Programme auf Funktionen, die innerhalb der plattformunabhängigen Programmiersprache aufgerufen werden können (sogenannte Downcalls), abbildet und gleichzeitig den nativen Programmen die Möglichkeit gibt, in der plattformunabhängigen Programmiersprache existierende Funktionen aufzurufen (sogenannte Upcalls), wobei sowohl Downcalls als auch Upcalls synchron, d. h. unter Unterbrechung des Aufrufers, erfolgen. Der bekannteste Vertreter der plattformunabhängigen Programmiersprachen ist JAVA. Für jedes System gibt es eine Java Virtual Machine, die einen Prozessor simuliert, der das JAVA-Programm ausführt. Die Nativschnittstelle von JAVA ist das JAVA Native Interface, JNI.There it for different components there are different manufacturers who their Equip products with different processors and operating systems, but opposite give a user a consistent look and identity user guidance realize and want to reduce the programming effort as possible uses you often for creating a user interface, eg. B. a graphic User interface (GUI), a so-called platform-independent programming language. Platform independent means that the programmer programmed software on each system independent of its concrete realization by processors, other hardware and operating system running can be. The mediation between the platform independent software and The native part of a system is characterized by the so-called native interface regulated. The native interface is basically a program, which calls the native programs to functions that are inside the platform-independent programming language can be (so-called Downcalls), maps and at the same time the native programs the possibility There, in the platform-independent programming language call existing functions (called upcalls), where both Downcalls as well as Upcalls synchronously, d. H. with interruption of the Caller, done. The most famous representative of platform-independent programming languages is JAVA. For Every system has a Java Virtual Machine that has a processor that executes the JAVA program. The native interface from JAVA is the JAVA Native Interface, JNI.
Während Downcalls aus den plattformunabhängigen Programmen gezielt zur Auslösung von Aktionen oder Beschaffung von Daten erfolgen, treffen die von den Peripheriegeräten gesendeten Signale asynchron und oftmals spontan ein. Bedingt durch die synchronen Mechanismen für Upcalls kann es in gewöhnlichen Systemen zu erheblichen Zeitverzögerungen bei der Abarbeitung dieser Signale kommen. Verstärkt wird dies durch die Tatsache, dass bei Upcalls im Gegensatz zu den Downcalls keine statische Bindung an bekannte Funktionen vorliegt, sondern zur Laufzeit eine zeitaufwändige Type Inspection (auch Reflektion genannt) erfolgen muss.During downcalls from the platform independent Programs specifically for triggering of actions or procurement of data, take place by the the peripherals sent asynchronous and often spontaneously. Due to the synchronous mechanisms for Upcalls can do it in ordinary Systems at significant time delays come in the processing of these signals. This is reinforced by the fact that in upcalls, unlike downcalls, there is no static bond is present at known functions, but at runtime a time-consuming type Inspection (also called reflection) must be done.
Für das Kraftfahrzeug bedeutet dies, dass die Antwortzeiten der Peripheriegeräte weit verlangsamt werden. Im multimedialen Bereich zum Beispiel wechseln die Anzeigen des aktiven Radiosenders mit Verzögerung, und im gesamten System kann es zu unterwünschten und für den Bediener verwirrenden Stillstandszeiten (umgangssprachlich „Hängen" des Systems) kommen. Sind sicherheitstechnische und zeitkritische Funktionalitäten wie ein Warnsignal beteiligt, so kann es zu bedrohlichen Verspätungen in der Ausgabe des Signals kommen.For the motor vehicle This means that the response times of the peripherals are far be slowed down. For example, change in the multimedia area the ads of the active radio station with delay, and throughout the system may be too unwanted and for the operator confusing downtime (colloquially "hanging" of the system) come. Are safety-related and time-critical functionalities such as A warning signal may be involved, so there may be menacing delays in the Output of the signal come.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, in dem eine weit schnellere und effektivere Kommunikation zwischen Peripheriegeräten und einer Mensch-Maschine-Schnittstelle ermöglicht wird.Of the The invention has for its object to provide a motor vehicle, in which far faster and more effective communication between peripherals and a man-machine interface is enabled.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Betriebssystem ein Dateisystem umfasst, in dem das oder die Programmmittel auf Dateien (virtuelle Gerätedateien) abgebildet werden und die Anwendungsprogrammierschnittstelle einen Gerätetreiber für die Dateien umfasst.to solution this object is in a motor vehicle of the aforementioned Provided that the operating system comprises a file system, in which the program or resources on files (virtual device files) and the application programming interface device drivers for the Includes files.
Dieses Dateikonzept bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. Zunächst wird die Portabilität der Benutzerschnittstelle kaum eingeschränkt, da fast alle gängigen Betriebssysteme ein Dateisystem umfassen. Das Konzept, Peripheriegeräte selber auf eine Datei abzubilden, um so einen eleganteren Zugriff zu ermöglichen, ist schon seit längerem bekannt und äußert sich in dem bekannten POSIX-Paradigma „Everything is a file". Die vorliegende Erfindung sieht vor, dieses Konzept insofern weiterzubilden, dass die Schnittstellen der nativen Programme auf Dateien abgebildet werden. Da der Zugriff auf Dateien durch sogenannte Streams eine fundamentale Rolle in plattformunabhängigen Programmiersprachen, insbesondere der Programmiersprache JAVA, spielt, ist in den Laufzeitumgebungen der Zugriff auf Dateien sehr effizient umgesetzt. Ein weiterer Vorteil dieses Dateikonzepts ist, dass ein jeder Kommunikationspartner leicht durch eine Simulation ersetzt werden kann, das bedeutet, das native Programmmittel, das die Daten des oder mehrerer Peripheriegeräte verwaltet, wird durch ein Programmmittel ersetzt, welches das Vorhandensein eines Peripheriegerätes nur simuliert. Damit kann eine ideale Entwicklungsumgebung geschaffen werden, in der die Benutzerschnittstelle sofort wie in einem realen System erstellt und getestet werden kann.This file concept offers a whole range of advantages. First, the portability of the user interface is hardly limited, since almost all common operating systems include a file system sen. The concept of mapping peripheral devices themselves to a file in order to allow a more elegant access has been known for some time and is expressed in the known POSIX paradigm "Everything is a file." The present invention provides for the further development of this concept insofar as Because the access to files through so-called streams plays a fundamental role in platform-independent programming languages, especially the JAVA programming language, access to files in runtime environments is implemented very efficiently - another advantage of this file concept is that any communication partner can easily be replaced by a simulation, that is, the native program agent managing the data of the one or more peripherals is replaced by a program means which only simulates the presence of a peripheral device environment in which the user interface can be created and tested immediately as in a real system.
Vorteilhafterweise kann der Gerätetreiber das oder die zugehörigen Dateiobjekte so verwalten, dass die Benutzerschnittstelle darauf ohne Vermittlung weiterer Programme oder Schnittstellen direkt zugreifen kann. In diesem Falle ist auch keinerlei unmittelbare Kommunikation zwischen dem Gerätetreiber und der Benutzerschnittstelle erforderlich.advantageously, the device driver can do that or the associated Manage file objects so that the user interface on them directly access without the intermediation of further programs or interfaces can. In this case, there is no direct communication between the device driver and the user interface required.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann jedes Programmmittel zur Steuerung genau eines Peripheriegerätes ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass wenigstens ein Programmmittel zur Steuerung mehrerer Peripheriegeräte ausgebildet ist. Die Peripheriegeräte können damit zu logischen Einheiten zusammengefasst werden (sogenannte logic devices).In a development of the invention, each program means for Control exactly one peripheral device to be formed. It is but also possible in that at least one program means is designed to control a plurality of peripheral devices. The peripherals can thus be combined into logical units (so-called logic devices).
Vorzugsweise entspricht das Dateisystem dem POSIX-Standard. Der POSIX-Standard ist der Standard, der fast allen Unix-Systemen zugrunde liegt. Er wird jedoch auch in vielen anderen Betriebssystemen implementiert.Preferably the file system conforms to the POSIX standard. The POSIX standard is the standard which underlies almost all Unix systems. He will too implemented in many other operating systems.
Für viele Anwendungen ist es sinnvoll, wenn das Bussystem als CAN- und/oder MOST-Bus ausgebildet ist. Der MOST-Bus ist insbesondere für die Verwendung in einer Multimediaumgebung geeignet.For many Applications, it makes sense if the bus system as CAN and / or MOST bus is formed. The MOST bus is especially for use in a multimedia environment.
So ist es in weiterer Ausgestaltung möglich, dass als Peripheriegeräte Multimediageräte, insbesondere ein Autoradio, ein CD-Player, ein Telefon und/oder eine lenkradseitige Steuerungseinrichtung, vorgesehen sind. In Multimediasystemen kann bei Anwendung der Erfindung ein sehr viel besserer Datendurchsatz und damit sehr viel schnellere Zugriffszeiten erreicht werden.So it is possible in a further embodiment that as peripheral devices multimedia devices, in particular a car radio, a CD player, a telephone and / or a steering wheel side Control device, are provided. In multimedia systems can using the invention a much better data throughput and thus much faster access times can be achieved.
Auch wenn die Erfindung hier für ein Kraftfahrzeug beschrieben ist, ist es für den Fachmann doch selbstverständlich, dass sie in jedem Fall angewendet werden kann, in dem eine Kommunikation oder ein Datenaustausch zwischen einer nativen Programmierungsebene und einer plattformunabhängigen Programmierungsebene erforderlich ist. Auch auf einem normalen Heimcomputer wäre eine solche Konstellation denkbar, insbesondere im Hinblick darauf, dass immer mehr Heimcomputer mit multimedialen Funktionen ausgestattet werden (z. B. Settop-Boxen). Netzwerkanwendungen bilden ein weiteres Anwendungsbeispiel, in dem der Erfindungsgedanke verwirklicht werden kann.Also if the invention is here for a motor vehicle is described, it is natural for a person skilled in the art, that it can be applied in any case in which a communication or a data exchange between a native programming level and a platform independent Programming level is required. Also on a normal home computer would be such Constellation conceivable, especially in view of the fact that always more home computers are equipped with multimedia features (eg set-top boxes). Network applications form another application example, in which the inventive concept can be realized.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiment described below and with reference to the Drawings. Showing:
Der
Gerätetreiber
Auch
für die
Kommunikation in Gegenrichtung, also von der Benutzerschnittstelle
In
dieser Systemarchitektur ist es möglich, asynchron Signale der
Peripheriegeräte
Somit
wird die javaseitig ohnehin vorhandene Streamtechnologie vorteilhaft
genutzt, um durch eine permanente Leseanfrage jederzeit, das heißt asynchron,
Signale von den Peripheriegeräten
Claims (7)
Priority Applications (1)
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DE200510025875 DE102005025875A1 (en) | 2005-06-06 | 2005-06-06 | Motor vehicle, has control device with processors comprising respective operating systems, each with file system, in which program units are represented on data files, and application programming interface comprising device driver |
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Family
ID=37401987
Family Applications (1)
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DE200510025875 Withdrawn DE102005025875A1 (en) | 2005-06-06 | 2005-06-06 | Motor vehicle, has control device with processors comprising respective operating systems, each with file system, in which program units are represented on data files, and application programming interface comprising device driver |
Country Status (1)
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