汽车音响系统中的PND导航显示系统的设计

摘 要 在介绍汽车音响导航系统基本知识的基础上，针对可热插拔导航PND设备提出了一种显示系统的思想和设计实现。

关键词 PND；HU；FOCUS；TEMPLATE；PRISM；TWUTL；SLIP；AUDIO

中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0016-02

现在国内的汽车音响产品市场越来越热，功能集成度也越来越高，除了传统的CD、DVD、RADIO之外，USB、SD、BLUETOOTH、IPOD已是常见功能，带导航的音响产品也是越来越流行.本文提及的就是一种导航加收音机的产品。

1 汽车音响系统概述

汽车音响系统一般包括汽车音响的本体和功放系统，本体包括广播信号的处理；对音乐媒质比如CD、DVD、USB、IPOD等的读取；声音数据处理包括去噪、前级放大、后级衰减；对一些执行部件比如changer的动作、滑动门等等的控制；功放系统一般包括外部功率放大器和多个高低音喇叭等。

本文谈及的汽车音响指的是音响本体及HU-headunit。

1.1 常见的音响导航系统功能的介绍

传统的汽车音响只是收音机和CD、MP3单碟功能，收音机也只是调频、调幅，现在一般都支持USB、SD等，现在越来越多的音响产品集成了导航功能，目前常见的音响导航产品有两种，一种是音响外接一个导航盒，组合成一个音响导航产品，导航本身没有显示屏，要借助音响的LCD显示屏。另外一种是内嵌导航卡的DVD导航音响系统，通过本体上的按键可以呼出导航画面，进而进行路径的设置、地图的搜索等导航功能的操作。

1.2 分离式汽车音响导航系统的设计介绍

上面两种产品导航都不能脱离音响而独立工作。本文提及的产品是一种导航可以热插拔、并独立于音响工作的产品，导航有自己的独立显示屏，称之为PND（portable navigation device）。音响借用导航的显示屏显示信息，比如PS name、preset frequency等。本体在没有显示的情况下也可以进行收音机的正常操作，比如seek，preset切换、Band切换等。用户在车里可以把PND插入音响中，组合成一个整体产品，人离开车时可以拔下PND，随身携带，因为PND自身有LCD显示，所以比较方便。

2 PND显示系统的设计

在这我们要在双micro系统传统的显示设计背景知识下介绍本文介绍的FOCUS设计思想。

2.1 传统显示模块的介绍

在传统的显示系统中，一般显示模块要负责显示的逻辑控制，比如画面的迁移、画面上Button的处理，显示逻辑的控制，包括层次控制、逻辑控制等等，如图1所示的那样，视图和逻辑控制都放在PND，但是一般情况下，视图的控制逻辑都是和应用层密切相关的，也就是和radio侧的应用程序密切相关的，所以这样带来的问题就是一些radio侧的应用逻辑必须放在PND上实现，Radio侧如果有新的需求，重新release的话，PND侧也必须跟随Radio侧重新release，导致PND侧工作量大，和应用层即Radio之间的接口非常复杂，不易维护，易出错，且不能无缝迁移。

2.2 FOCUS设计思想

Focus的设计思想就是说，PND侧只是负责显示，具体如何显示、显示的逻辑控制、层次控制全部放到应用层来实现，本系统中就是全部放到Radio侧来实现。PND只需关注具体的显示实现，比如一个图片，一个带若干属性的Button等。

这样做的好处就是把与Radio具体应用相关的细节撇开，PND只需关注自身导航功能实现即具体的显示实现。实现了PND与Radio之间接口简单，PND独立于Radio存在，可以迁移到任何遵循focus协议的Radio上，针对不同客户的需求只是更改Radio侧软件，大大缩短了开发周期，使得整个系统更加稳定。

2.3 FOCUS架构设计

Focus设计的出发点是使用预定义的一些模版来显示，模版内支持一整套可扩展的控件，比如Buttons，Labels，images，lists，sliders。控件有自己的属性并可修改，比如label上的文本，button上的图标等，控件有自己的触发事件。

一些层次化的menu显示，也是用层次化的模版来实现，如图3，可以用若干层模版来叠加显示。

每个template呢有一套控件，每个控件有自己的大小和位置属性，这样的话通过调整一个template中各个控件的大小和位置属性就达到了不同的显示layout。

更进一步的，每个控件有其他的一套显示属性，如图5所示，通过调整这些详细的属性，高度、宽度、字体、颜色、字符串等等，就达到了一幅具体的template显示 menu。

进而通过用户触发得到event，通过这些event得到和应用层的联系，如图6所示。

2.4 FOCUS设计的实现

事先PND侧预定义好template，并按照上面介绍的思想预定义好若干属性，由应用层，即Radio侧来通过调用模版，设定模版的控件、设定控件的属性，而达到自己的显示menu，下面举例来说明实现方式。

下面简要通过按键来说明用户触发的交互，当用户压下Scan button后，PND负责发出这个button的压下event，Radio侧解析这个event是Scan，所以执行Scan的动作，然后把执行的结果更新至PND显示，如图9所示。

以上介绍了focus的思想和实现，具体在编码层面，我们还需要进一步规划设计focus的各个协议层，在本项目中，focus分为了4层协议，Slip、Twutl，Prism，Foucs，分别完成对不同控制信息和显示信息的数据校验，数据流控制、类型判断、数据的解析和封装。需要在PND和Radio侧分别针对这4层协议进行实现，另外需要商定若干控制和画面的优先级，比如setting up的就要求有较高的显示优先级，因为这个画面可能会在任何画面下调出等，由于篇幅原因不在具体介绍。

3 结束语

本文介绍了一款音箱导航产品，手持式的PND，又可以和汽车音响配合使用，并在此基础上概要介绍了focus思想及实现，在PND侧实现focus后得到的好处：可移植性强、摆脱Radio侧显示逻辑控制细节，可以与Radio侧实现并行的开发与release，整个系统的可靠性较高，使得整个音箱导航产品开发周期大大缩短。

参考文献

[1]柯银生.浅谈汽车音响的显示模块关键技术[J].科技创新导报，2009（10）.

[2]陆战华.线代汽车音响新技术应用[J].汽车世界，2006，20（7）.

[3]朱旻琼.汽车电子信息系统设计[J].2006（3）.

[4]范莺春，祸敏端，吴刚，等.基于嵌入式系统的车载DVD系统[J].电子技术，2004（04）.

作者简介

刘建朋，上海人，高级系统工程师，计算机应用技术专业硕士研究生，现任职上海延锋伟世通汽车电子有限公司。endprint

摘 要 在介绍汽车音响导航系统基本知识的基础上，针对可热插拔导航PND设备提出了一种显示系统的思想和设计实现。

关键词 PND；HU；FOCUS；TEMPLATE；PRISM；TWUTL；SLIP；AUDIO

中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0016-02

现在国内的汽车音响产品市场越来越热，功能集成度也越来越高，除了传统的CD、DVD、RADIO之外，USB、SD、BLUETOOTH、IPOD已是常见功能，带导航的音响产品也是越来越流行.本文提及的就是一种导航加收音机的产品。

1 汽车音响系统概述

汽车音响系统一般包括汽车音响的本体和功放系统，本体包括广播信号的处理；对音乐媒质比如CD、DVD、USB、IPOD等的读取；声音数据处理包括去噪、前级放大、后级衰减；对一些执行部件比如changer的动作、滑动门等等的控制；功放系统一般包括外部功率放大器和多个高低音喇叭等。

本文谈及的汽车音响指的是音响本体及HU-headunit。

1.1 常见的音响导航系统功能的介绍

传统的汽车音响只是收音机和CD、MP3单碟功能，收音机也只是调频、调幅，现在一般都支持USB、SD等，现在越来越多的音响产品集成了导航功能，目前常见的音响导航产品有两种，一种是音响外接一个导航盒，组合成一个音响导航产品，导航本身没有显示屏，要借助音响的LCD显示屏。另外一种是内嵌导航卡的DVD导航音响系统，通过本体上的按键可以呼出导航画面，进而进行路径的设置、地图的搜索等导航功能的操作。

1.2 分离式汽车音响导航系统的设计介绍

上面两种产品导航都不能脱离音响而独立工作。本文提及的产品是一种导航可以热插拔、并独立于音响工作的产品，导航有自己的独立显示屏，称之为PND（portable navigation device）。音响借用导航的显示屏显示信息，比如PS name、preset frequency等。本体在没有显示的情况下也可以进行收音机的正常操作，比如seek，preset切换、Band切换等。用户在车里可以把PND插入音响中，组合成一个整体产品，人离开车时可以拔下PND，随身携带，因为PND自身有LCD显示，所以比较方便。

2 PND显示系统的设计

在这我们要在双micro系统传统的显示设计背景知识下介绍本文介绍的FOCUS设计思想。

2.1 传统显示模块的介绍

在传统的显示系统中，一般显示模块要负责显示的逻辑控制，比如画面的迁移、画面上Button的处理，显示逻辑的控制，包括层次控制、逻辑控制等等，如图1所示的那样，视图和逻辑控制都放在PND，但是一般情况下，视图的控制逻辑都是和应用层密切相关的，也就是和radio侧的应用程序密切相关的，所以这样带来的问题就是一些radio侧的应用逻辑必须放在PND上实现，Radio侧如果有新的需求，重新release的话，PND侧也必须跟随Radio侧重新release，导致PND侧工作量大，和应用层即Radio之间的接口非常复杂，不易维护，易出错，且不能无缝迁移。

2.2 FOCUS设计思想

Focus的设计思想就是说，PND侧只是负责显示，具体如何显示、显示的逻辑控制、层次控制全部放到应用层来实现，本系统中就是全部放到Radio侧来实现。PND只需关注具体的显示实现，比如一个图片，一个带若干属性的Button等。

这样做的好处就是把与Radio具体应用相关的细节撇开，PND只需关注自身导航功能实现即具体的显示实现。实现了PND与Radio之间接口简单，PND独立于Radio存在，可以迁移到任何遵循focus协议的Radio上，针对不同客户的需求只是更改Radio侧软件，大大缩短了开发周期，使得整个系统更加稳定。

2.3 FOCUS架构设计

Focus设计的出发点是使用预定义的一些模版来显示，模版内支持一整套可扩展的控件，比如Buttons，Labels，images，lists，sliders。控件有自己的属性并可修改，比如label上的文本，button上的图标等，控件有自己的触发事件。

一些层次化的menu显示，也是用层次化的模版来实现，如图3，可以用若干层模版来叠加显示。

每个template呢有一套控件，每个控件有自己的大小和位置属性，这样的话通过调整一个template中各个控件的大小和位置属性就达到了不同的显示layout。

更进一步的，每个控件有其他的一套显示属性，如图5所示，通过调整这些详细的属性，高度、宽度、字体、颜色、字符串等等，就达到了一幅具体的template显示 menu。

进而通过用户触发得到event，通过这些event得到和应用层的联系，如图6所示。

2.4 FOCUS设计的实现

事先PND侧预定义好template，并按照上面介绍的思想预定义好若干属性，由应用层，即Radio侧来通过调用模版，设定模版的控件、设定控件的属性，而达到自己的显示menu，下面举例来说明实现方式。

下面简要通过按键来说明用户触发的交互，当用户压下Scan button后，PND负责发出这个button的压下event，Radio侧解析这个event是Scan，所以执行Scan的动作，然后把执行的结果更新至PND显示，如图9所示。

以上介绍了focus的思想和实现，具体在编码层面，我们还需要进一步规划设计focus的各个协议层，在本项目中，focus分为了4层协议，Slip、Twutl，Prism，Foucs，分别完成对不同控制信息和显示信息的数据校验，数据流控制、类型判断、数据的解析和封装。需要在PND和Radio侧分别针对这4层协议进行实现，另外需要商定若干控制和画面的优先级，比如setting up的就要求有较高的显示优先级，因为这个画面可能会在任何画面下调出等，由于篇幅原因不在具体介绍。

3 结束语

本文介绍了一款音箱导航产品，手持式的PND，又可以和汽车音响配合使用，并在此基础上概要介绍了focus思想及实现，在PND侧实现focus后得到的好处：可移植性强、摆脱Radio侧显示逻辑控制细节，可以与Radio侧实现并行的开发与release，整个系统的可靠性较高，使得整个音箱导航产品开发周期大大缩短。

参考文献

[1]柯银生.浅谈汽车音响的显示模块关键技术[J].科技创新导报，2009（10）.

[2]陆战华.线代汽车音响新技术应用[J].汽车世界，2006，20（7）.

[3]朱旻琼.汽车电子信息系统设计[J].2006（3）.

[4]范莺春，祸敏端，吴刚，等.基于嵌入式系统的车载DVD系统[J].电子技术，2004（04）.

作者简介

刘建朋，上海人，高级系统工程师，计算机应用技术专业硕士研究生，现任职上海延锋伟世通汽车电子有限公司。endprint

摘 要 在介绍汽车音响导航系统基本知识的基础上，针对可热插拔导航PND设备提出了一种显示系统的思想和设计实现。

关键词 PND；HU；FOCUS；TEMPLATE；PRISM；TWUTL；SLIP；AUDIO

中图分类号：TN949 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0016-02

现在国内的汽车音响产品市场越来越热，功能集成度也越来越高，除了传统的CD、DVD、RADIO之外，USB、SD、BLUETOOTH、IPOD已是常见功能，带导航的音响产品也是越来越流行.本文提及的就是一种导航加收音机的产品。

1 汽车音响系统概述

汽车音响系统一般包括汽车音响的本体和功放系统，本体包括广播信号的处理；对音乐媒质比如CD、DVD、USB、IPOD等的读取；声音数据处理包括去噪、前级放大、后级衰减；对一些执行部件比如changer的动作、滑动门等等的控制；功放系统一般包括外部功率放大器和多个高低音喇叭等。

本文谈及的汽车音响指的是音响本体及HU-headunit。

1.1 常见的音响导航系统功能的介绍

传统的汽车音响只是收音机和CD、MP3单碟功能，收音机也只是调频、调幅，现在一般都支持USB、SD等，现在越来越多的音响产品集成了导航功能，目前常见的音响导航产品有两种，一种是音响外接一个导航盒，组合成一个音响导航产品，导航本身没有显示屏，要借助音响的LCD显示屏。另外一种是内嵌导航卡的DVD导航音响系统，通过本体上的按键可以呼出导航画面，进而进行路径的设置、地图的搜索等导航功能的操作。

1.2 分离式汽车音响导航系统的设计介绍

上面两种产品导航都不能脱离音响而独立工作。本文提及的产品是一种导航可以热插拔、并独立于音响工作的产品，导航有自己的独立显示屏，称之为PND（portable navigation device）。音响借用导航的显示屏显示信息，比如PS name、preset frequency等。本体在没有显示的情况下也可以进行收音机的正常操作，比如seek，preset切换、Band切换等。用户在车里可以把PND插入音响中，组合成一个整体产品，人离开车时可以拔下PND，随身携带，因为PND自身有LCD显示，所以比较方便。

2 PND显示系统的设计

在这我们要在双micro系统传统的显示设计背景知识下介绍本文介绍的FOCUS设计思想。

2.1 传统显示模块的介绍

在传统的显示系统中，一般显示模块要负责显示的逻辑控制，比如画面的迁移、画面上Button的处理，显示逻辑的控制，包括层次控制、逻辑控制等等，如图1所示的那样，视图和逻辑控制都放在PND，但是一般情况下，视图的控制逻辑都是和应用层密切相关的，也就是和radio侧的应用程序密切相关的，所以这样带来的问题就是一些radio侧的应用逻辑必须放在PND上实现，Radio侧如果有新的需求，重新release的话，PND侧也必须跟随Radio侧重新release，导致PND侧工作量大，和应用层即Radio之间的接口非常复杂，不易维护，易出错，且不能无缝迁移。

2.2 FOCUS设计思想

Focus的设计思想就是说，PND侧只是负责显示，具体如何显示、显示的逻辑控制、层次控制全部放到应用层来实现，本系统中就是全部放到Radio侧来实现。PND只需关注具体的显示实现，比如一个图片，一个带若干属性的Button等。

这样做的好处就是把与Radio具体应用相关的细节撇开，PND只需关注自身导航功能实现即具体的显示实现。实现了PND与Radio之间接口简单，PND独立于Radio存在，可以迁移到任何遵循focus协议的Radio上，针对不同客户的需求只是更改Radio侧软件，大大缩短了开发周期，使得整个系统更加稳定。

2.3 FOCUS架构设计

Focus设计的出发点是使用预定义的一些模版来显示，模版内支持一整套可扩展的控件，比如Buttons，Labels，images，lists，sliders。控件有自己的属性并可修改，比如label上的文本，button上的图标等，控件有自己的触发事件。

一些层次化的menu显示，也是用层次化的模版来实现，如图3，可以用若干层模版来叠加显示。

每个template呢有一套控件，每个控件有自己的大小和位置属性，这样的话通过调整一个template中各个控件的大小和位置属性就达到了不同的显示layout。

更进一步的，每个控件有其他的一套显示属性，如图5所示，通过调整这些详细的属性，高度、宽度、字体、颜色、字符串等等，就达到了一幅具体的template显示 menu。

进而通过用户触发得到event，通过这些event得到和应用层的联系，如图6所示。

2.4 FOCUS设计的实现

事先PND侧预定义好template，并按照上面介绍的思想预定义好若干属性，由应用层，即Radio侧来通过调用模版，设定模版的控件、设定控件的属性，而达到自己的显示menu，下面举例来说明实现方式。

下面简要通过按键来说明用户触发的交互，当用户压下Scan button后，PND负责发出这个button的压下event，Radio侧解析这个event是Scan，所以执行Scan的动作，然后把执行的结果更新至PND显示，如图9所示。

以上介绍了focus的思想和实现，具体在编码层面，我们还需要进一步规划设计focus的各个协议层，在本项目中，focus分为了4层协议，Slip、Twutl，Prism，Foucs，分别完成对不同控制信息和显示信息的数据校验，数据流控制、类型判断、数据的解析和封装。需要在PND和Radio侧分别针对这4层协议进行实现，另外需要商定若干控制和画面的优先级，比如setting up的就要求有较高的显示优先级，因为这个画面可能会在任何画面下调出等，由于篇幅原因不在具体介绍。

3 结束语

本文介绍了一款音箱导航产品，手持式的PND，又可以和汽车音响配合使用，并在此基础上概要介绍了focus思想及实现，在PND侧实现focus后得到的好处：可移植性强、摆脱Radio侧显示逻辑控制细节，可以与Radio侧实现并行的开发与release，整个系统的可靠性较高，使得整个音箱导航产品开发周期大大缩短。

参考文献

[1]柯银生.浅谈汽车音响的显示模块关键技术[J].科技创新导报，2009（10）.

[2]陆战华.线代汽车音响新技术应用[J].汽车世界，2006，20（7）.

[3]朱旻琼.汽车电子信息系统设计[J].2006（3）.

[4]范莺春，祸敏端，吴刚，等.基于嵌入式系统的车载DVD系统[J].电子技术，2004（04）.

作者简介

刘建朋，上海人，高级系统工程师，计算机应用技术专业硕士研究生，现任职上海延锋伟世通汽车电子有限公司。endprint