利用Google的Android作為車(chē)載虛擬儀表人機(jī)界面的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在Android系統(tǒng)框架上實(shí)現(xiàn)虛擬儀表的人機(jī)界面，闡述了如何對(duì) Android現(xiàn)有系統(tǒng)框架進(jìn)行裁剪和調(diào)整，使系統(tǒng)更加符合車(chē)載虛擬儀表人機(jī)界面的要求，利用Android提供的組件設(shè)計(jì)虛擬儀表人機(jī)界面的各個(gè)功能邏 輯模塊，使得模塊設(shè)計(jì)更加合理.模塊之間的耦合性更小。設(shè)計(jì)了基于REAL210車(chē)載儀表人機(jī)界面，結(jié)果表明，基于Android的虛擬儀表人機(jī)界面功能 更加豐富、操作更加友好、易于升級(jí)和維護(hù)，能較好地滿足用戶的需求。
車(chē)載虛擬儀表人機(jī)界面，是駕駛員獲取汽車(chē)工況數(shù)據(jù)的主要界面，便于 駕駛員實(shí)時(shí)全面地掌握汽車(chē)工作狀態(tài)，有效地與汽車(chē)進(jìn)行人機(jī)交互，對(duì)保障汽車(chē)安全穩(wěn)定的行駛有著重要意義，目前普遍使用的是Windows CE和Linux操作系統(tǒng)。Windows CE操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定，有完善的技術(shù)支持，但價(jià)格昂貴、源代碼封閉、網(wǎng)絡(luò)可利用資源較少;Linux操作系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)在于免費(fèi)和開(kāi)源，是車(chē)載信息顯示系 統(tǒng)的主流操作系統(tǒng)，但其并不是基于移動(dòng)設(shè)備開(kāi)發(fā)的，不能完全滿足移動(dòng)設(shè)備的需求。
Android是Google開(kāi)發(fā)的一款基于開(kāi)源操作 系統(tǒng)Linux的開(kāi)放、開(kāi)源移動(dòng)平臺(tái)，對(duì)于目前主流的嵌入式平臺(tái)支持良好，Android系統(tǒng)的優(yōu)越性能己在多款移動(dòng)設(shè)備上得到驗(yàn)證。它包括操作系統(tǒng)用戶 界面和應(yīng)用程序而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專(zhuān)有權(quán)障礙。文中提出利用Android作為車(chē)載虛擬儀表軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在Android提供的應(yīng)用 程序框架上來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬儀表的人機(jī)界面。
1 系統(tǒng)硬件體系
雖然Android是作為一款手機(jī)軟件平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序框架和應(yīng)用程序但其本質(zhì)是一個(gè)嵌入式軟件開(kāi) 發(fā)平臺(tái)。若將Android用于車(chē)載虛擬儀表系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，需要對(duì)儀表系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，系統(tǒng)采用的硬件平臺(tái)是REAL210，CPU處理速度600 MHz～1 GHz，基于Cortex—A8架構(gòu)。系統(tǒng)中主要的硬件模塊有音頻模塊、CAN模塊、液晶顯示模塊、串口和以太網(wǎng)通信模塊，如圖1所示。
2 Android軟件系統(tǒng)的定制
由于Android最初是基于手機(jī)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而且其中大部分模塊都是為手機(jī)通信所設(shè)計(jì)，為節(jié)約開(kāi)發(fā)板資源，需要將Android系統(tǒng)中不 必要的組件剪裁掉，保留必要的最小系統(tǒng)。因此必須對(duì)框架進(jìn)行修改，將與電話、短信等相關(guān)的模塊移除。僅留下必需的Android的核心模塊，包括 Package Manager、System Service、Input Service、Hardware SerVice和System Server等。通過(guò)修改System Server的加載過(guò)程可以去掉不需要的服務(wù)和模塊，另外還要實(shí)現(xiàn)底層硬件的驅(qū)動(dòng)程序，重新交叉編譯Linux 2.6內(nèi)核，并在驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)上封裝函數(shù)庫(kù)，以便Android的應(yīng)用程序通過(guò)JNI的方式訪問(wèn)底層驅(qū)動(dòng)。經(jīng)過(guò)定制和修改過(guò)的Android系統(tǒng)架 構(gòu)如圖2所示。
車(chē)載虛擬儀表人機(jī)界面的應(yīng)用程序需要進(jìn)行重新開(kāi)發(fā)，主要是界面模塊、CAN模塊、數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊和告警模塊。其中CAN模塊設(shè)計(jì)成Service 的方式。數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊設(shè)計(jì)為Content Provider。告警模塊采用的通知方式為Broadcast Receiver和Notifica。系統(tǒng)通電后，在Android的System Server中首先啟動(dòng)CAN模塊，然后啟動(dòng)主界面的程序。
