基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，本發(fā)明系統(tǒng)包括車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，所述車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：ECU模塊：ECU模塊接收手機的數(shù)據(jù)或者命令，并響應(yīng)指令，執(zhí)行手機命令或者向手機發(fā)送命令，實現(xiàn)手機和車機互聯(lián)；車機藍牙模塊：車機的信息交換媒介，車機通過車機藍牙模塊連接手機；車機人機交互模塊：車機通過車機人機交互模塊來控制手機；汽車電器：ECU模塊通過CAN總線采集汽車電器的運行參數(shù)；將車機與汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)信息采集、高保真聲音播放和智能手機平臺APP應(yīng)用及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用有機結(jié)合將低成本的車載電器升級，并形成良好的用戶體驗。
【專利說明】基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于手機車機互聯(lián)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車行的功能越來越齊全，越來越人性化，但是，對于傳統(tǒng)的汽車，特別是車載無顯示屏的設(shè)備，如電調(diào)收音機、CD播放機等音響設(shè)備，其功能受到很大限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，將車機與帶藍牙的手機組成通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)通過藍牙進行信息傳遞，實現(xiàn)車機和手機互聯(lián)互動，手機作為車機的顯示屏，車機作為手機數(shù)據(jù)采集和控制終端。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，包括車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，所述車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括，ECU模塊:ECU模塊接收手機的數(shù)據(jù)或者命令，并響應(yīng)指令，執(zhí)行手機命令或者向手機發(fā)送命令，實現(xiàn)手機和車機互聯(lián)；車機藍牙模塊:車機的信息交換媒介，車機通過車機藍牙模塊連接手機；車機人機交互模塊:車機通過車機人機交互模塊來控制手機；汽車電器:ECU模塊通過CAN總線采集汽車電器的運行參數(shù)；所述移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括:手機藍牙模塊:手機和車機的信息交換媒介，手機通過藍牙通訊模塊與車機進行信息交換；手機人機交互模塊:用來向車機發(fā)送控制指令；車聯(lián)網(wǎng):通過手機向車機發(fā)送控制指令，控制汽車電器和采集汽車電器運行參數(shù)，并對返回的參數(shù)進行運算分析。所述車機人機交互模塊包括汽車按鍵和語音輸入設(shè)備。所述手機和車聯(lián)網(wǎng)通過3G、GPRS、WIFI或者4G網(wǎng)絡(luò)連接。所述汽車電器包括WIFI攝像頭，車聯(lián)網(wǎng)通過手機控制WIFI攝像頭。所述汽車電器包括音響，手機通過手機藍牙模塊將音頻文件傳輸至車機，通過音響播放出來。所述車機藍牙模塊或者手機藍牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)前通過NFC觸碰方式向接收方傳遞解密密鑰，用加密密鑰對數(shù)據(jù)進行加密。所述車機藍牙模塊或者手機藍牙模塊向另一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)不需要匹配和認證。
[0005]本發(fā)明有如下積極效果:將車機與汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)信息采集、高保真聲音播放和智能手機平臺APP應(yīng)用及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用有機結(jié)合將低成本的車載電器升級，并形成良好的用戶體驗。采用此標(biāo)準(zhǔn)進行手機車機互聯(lián)時，可以實現(xiàn)對安裝特定應(yīng)用軟件的手機和車機的雙向控制，使用戶在汽車行駛過程中，不用看著手機屏幕、觸摸手機屏幕或操作手機按鍵，只需要用車載上的物理按鍵或語音命令來控制手機，包括接聽/撥打電話、媒體播放、GPS導(dǎo)航等等，同時也可完成倒車后視、車輛數(shù)據(jù)采集、故障診斷、遠程監(jiān)控等功能，從而實現(xiàn)低成本車載系統(tǒng)的升級改造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0007]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】電源及單片機復(fù)位電路圖；
[0008]圖3為本發(fā)明【具體實施方式】的單片機及其外圍電路圖；
[0009]圖4為本發(fā)明【具體實施方式】的藍牙模組電路原理；
[0010]圖5為本發(fā)明【具體實施方式】的車載電器控制原理圖。

【具體實施方式】
[0011]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0012]本發(fā)明提供一種利用帶藍牙通訊的車機(帶有無顯示屏的設(shè)備，如電調(diào)收音機，CD播放機等音響設(shè)備)與帶藍牙的智能手機組成通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車機手機一體化系統(tǒng)，車載ECU與車CAN總線及車內(nèi)電器組成車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，智能手機與互聯(lián)網(wǎng)組成移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，通過藍牙車機與車機互聯(lián)實現(xiàn)帶無顯示器設(shè)備的車機與手機資源共享的車機手機一體化系統(tǒng)。本發(fā)明提供了將移動設(shè)備與無顯示屏的車機設(shè)備相連的解決方案，利用智能手機的顯示屏及應(yīng)用軟件和車機之間雙向通信帶來更強的交互式多模式體驗。車機的音響設(shè)備作為手機的音響，車機的物理按鈕作為手機的控制按鈕，手機作為車機的顯示屏、導(dǎo)航儀和控制端口等。
[0013]一、藍牙通訊模塊
[0014]車機藍牙模塊連接用戶藍牙手機，組成了車內(nèi)無線通訊網(wǎng)絡(luò)，用戶手機安裝專用通訊處理軟件以實現(xiàn)通過手機界面與汽車交換信息的目的。車機使用物理按鍵或語音等設(shè)備，通過藍牙模組來控制智能手機；比如，通過車機按鈕接聽手機電話，或者將手機播放器轉(zhuǎn)接到車機音響，用車機音響播放手機歌曲等，智能手機通過藍牙模塊連接車機，控制車機完成車輛數(shù)據(jù)運行參數(shù)采集、故障診斷等功能，并將結(jié)果返回到手機顯示屏；智能手機可以再通過無線互聯(lián)網(wǎng)(如3G、GPRS、WIF1、4G網(wǎng)絡(luò))將數(shù)據(jù)傳送到車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器進行存儲、分析、處理，以實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的部分基本功能，比如故障診斷等功能。
[0015]二、車機
[0016]此發(fā)明主要針對無顯示屏的車機，除了正常娛樂功能外，如AM/FM收音、MP3/WMA數(shù)字播放、CD播放，車載藍牙?？梢詫目偩€上讀取的信息如空調(diào)溫度、行車速度、剩余油量、發(fā)動機溫度、里程數(shù)據(jù)、車輛內(nèi)外溫度以及門鎖、車窗、安全帶、手剎、后尾箱、引擎蓋、車燈等狀態(tài)傳送給車機的ECU單元處理或?qū)⑿枰@示的信息通過手機顯示出來或?qū)⑿枰Z音提示的信息通過音響喇叭播放。ECU通過CAN總線采集車輛各個電器的運行參數(shù)，然后通過藍牙模塊將參數(shù)返回到手機顯示屏，實現(xiàn)車機狀態(tài)監(jiān)測。
[0017]本發(fā)明的使用方法為:手機通過特定的應(yīng)用軟件操作界面或車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)運營商利用特定網(wǎng)絡(luò)(2G、3G或4G)發(fā)送指令，指令經(jīng)藍牙通訊模塊傳送到車機的ECU，ECU收到指令后啟動相應(yīng)的操作，如控制收音機、CD播放器、車載數(shù)據(jù)采集、車載故障診斷或者啟動Wifi攝像頭進行遠程監(jiān)控等操作；手機通過藍牙通訊模塊傳送音頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)通過藍牙模塊送達到車機的音響設(shè)備，最終通過車機的音響喇叭輸出手機音頻數(shù)據(jù)。
[0018]車機通過物理按鍵通過藍牙通訊模塊控制或通知手機，包括接聽電話、媒體播放、GPS導(dǎo)航、倒車后視、故障上傳等功能。智能手機作為車機的顯示屏和車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收發(fā)單元。
[0019]藍牙是一種開放性短距離無線通信技術(shù)，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。為滿足基本的安全和抗干擾性能需求，本發(fā)明提供一種在應(yīng)用層對所傳輸數(shù)據(jù)采用加密的機制。這時我們可以采用某種加密算法，發(fā)送方設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)前先通過NFC觸碰方式向接收方設(shè)備傳遞解密密鑰，然后對所傳輸數(shù)據(jù)用加密密鑰進行加密，再將加密后信息使用藍牙非安全模式發(fā)送給對方。由于使用非安全模式傳輸，兩個藍牙設(shè)備間并不需要配對和互相認證。
[0020]對于使用的加密算法，我們既可以采用對稱加密算法，此時在傳輸數(shù)據(jù)前我們傳遞隨機生成的對稱密鑰；或者采用公鑰加密算法，此時我們傳遞隨機生成的密鑰對中的解密密鑰。由于對稱加密算法比公鑰加密算法更簡易，性能更高，在使用NFC方式傳輸密鑰基本可以保證不被竊取的情況下，選擇使用同一隨機密鑰進行加密和解密的對稱加密算法較為理想，因此我們可以選擇其中較為通用的AES算法對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密。
[0021]這種方法放棄在藍牙傳輸層通過SDP等協(xié)議的安全機制對傳輸數(shù)據(jù)安全的保護，而通過安全方式傳遞密鑰，在應(yīng)用層維護數(shù)據(jù)的安全性，避免PIN密碼生成、用戶確認配對等過程，在同樣可以達到安全目的的情況下，可進一步提升用戶體驗，同時可減少建立兩設(shè)備連接過程對傳輸帶來的耗時。由于NFC被設(shè)計為具有極短的工作距離(1cm左右)，且與藍牙通信不在同一頻帶，使用這種帶外傳輸方式交換隨機生成的PIN密碼或者應(yīng)用層加密密鑰是極為安全的。第三方的設(shè)備無法以如此短的距離且在較低頻率的頻帶上去竊聽和截獲傳輸?shù)拿荑€，這樣將極大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> [0022]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:包括車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，所述車內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括: ECU模塊:ECU模塊接收手機的數(shù)據(jù)或者命令，并響應(yīng)指令，執(zhí)行手機命令或者向手機發(fā)送命令，實現(xiàn)手機和車機互聯(lián)； 車機藍牙模塊:車機的信息交換媒介，車機通過車機藍牙模塊連接手機； 車機人機交互模塊:車機通過車機人機交互模塊來控制手機； 汽車電器:ECU模塊通過CAN總線采集汽車電器的運行參數(shù)； 所述移動互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括: 手機藍牙模塊:手機和車機的信息交換媒介，手機通過藍牙通訊模塊與車機進行信息交換； 手機人機交互模塊:用來向車機發(fā)送控制指令； 車聯(lián)網(wǎng):通過手機向車機發(fā)送控制指令，控制汽車電器和采集汽車電器運行參數(shù)，并對返回的參數(shù)進行運算分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述車機人機交互模塊包括汽車按鍵和語音輸入設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述手機和車聯(lián)網(wǎng)通過3G、GPRS、WIFI或者4G網(wǎng)絡(luò)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車電器包括WIFI攝像頭，車聯(lián)網(wǎng)通過手機控制WIFI攝像頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車電器包括音響，手機通過手機藍牙模塊將音頻文件傳輸至車機，通過音響播放出來。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述車機藍牙模塊或者手機藍牙模塊發(fā)送數(shù)據(jù)前通過NFC觸碰方式向接收方傳遞解密密鑰，用加密密鑰對數(shù)據(jù)進行加密。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于藍牙傳輸?shù)能嚈C手機一體化系統(tǒng)，其特征在于:所述車機藍牙模塊或者手機藍牙模塊向另一個設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)不需要匹配和認證。
【文檔編號】H04L29/08GK104394190SQ201410566250
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】田學(xué)林, 何永山, 李愛華, 付聰, 邱萬富 申請人:宏景電子(蕪湖)有限公司