CN103401997A - 车载终端与智能手机在usb连接下的数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统，其中的方法包括：采用USB连接车载终端与智能手机，由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式；车载终端向智能手机发送数据请求，然后车载终端根据智能手机返回的数据进行更新；当车载终端有事件发生时，车载终端将事件存入事件队列；车载终端判断事件队列中是否有事件要发送；当车载终端根据智能手机返回的数据进行更新完成时，如果事件队列中有要发送的事件，则车载终端向智能手机发送事件队列中的事件。通过本发明能够在提高数据传输速率的同时，减小了对车载终端系统的依赖，并且缩小事件的发送时延，提升用户的体验效果。

Description

车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及车载信息技术领域，更为具体地，涉及一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统。

背景技术

MirrorLink协议是实现手机与车载终端的互联协议，随着该协议的发起，用户在汽车行驶过程中，不用通过看着手机屏幕、触摸手机屏幕或者操作手机按键，而只需要用车载上的物理按键或语音命令来控制手机，以完成接听/拨打电话、听手机音乐和用手机导航等功能。

图3示出了MirrorLink协议的通信框图，如图3所示，MirrorLink协议通过将智能手机上的内容及APP与服务以显示及声音的方式传输到车载终端，车载终端响应智能手机传输过来的信息，同时又把用户在车载终端上的操作信息发送回手机端，从而在车载终端完全控制手机，实现驾驶时的Phone-Free，保证了行车过程中的安全性。

为了达到通过车载终端操作手机的目的，需要将车载终端与手机通过一定的介质相连接，以完成信息之间的转换。为了详细说明该信息的转换过程，图4示出了现有的车载终端与智能手机之间的信息流程示意图，如图4所示，车载终端与智能手机之间的信息转换步骤如下：

S410：用户在车载终端点击了一个按钮，车载终端在获取用户点击信息后，把该点击信息发送给手机端；

S420：手机端接收并处理该点击信息并更新屏幕；

S430：手机端发送屏幕更新信息到车载终端；

S440：车载终端接收屏幕更新信息并相应地更新显示屏。

通过该信息的转换过程，可以看出，从用户在车载终端点击一个按钮，到该按钮点击后的效果呈现在用户面前，车载终端与手机之间出现了传输时延。如果这两者之间的时延太长，必然会影响到用户体验；如果用户通过车载终端操作手机就跟直接操作手机一样，这就对手机与车载终端之间的数据传输时延有一定要求，即这两者之间可以无缝转换。

为了实现“通过车载终端操作手机”和“直接操作手机”两者之间的无缝转换，这就需要缩小数据传输时延。要达到缩小数据传输时延，一方面是加快手机及车载终端设备的处理速度；另一方面是提高手机与车载终端连接之间的带宽，让传输过程变得更快，降低传输过程的时延。

尽管MirrorLink协议没有对手机与车载终端的连接形式做硬性规定，但从实际应用中来看，为了保证带宽，一般采用USB连接。一方面有线传输保证了传输的稳定性，另一方面USB连接具有较高的连接速度。

然而，USB连接具有多种模式。在MirrorLink协议中，传输过程具有一些特点，包括双向（手机端向车载终端传输数据，车载终端也向手机端传输数据）、事件触发（当有用户点击时才向手机传输控制信息）、应答式传输（屏幕更新请求报文与屏幕更新数据报文成对出现）等。因此在MirrorLink协议中，一般采用socket over USB模式来进行传输。

采用socket over USB模式进行传输的优点是：其socket和poll函数组合在一起，可以满足传输要求。但socket over USB的传输方式会极大地降低USB的带宽。特别是当车载终端的系统采用WinCE系统时，由于WinCE系统不开源且自带的RNDIS（Remote Network Driver Interface Specification，远程网络驱动程序接口规范）驱动在实际运行中性能很差的缘故，导致USB传输的带宽极大地降低。

另一方面，Unix类系统又采用NCM（Network Control Model，网络控制模型）驱动来实现socket over USB，虽然性能比RNDIS有所提高，但又增加了上层应用对不同系统进行适配的工作量。因此，找到一种通用的方式提高USB的传输速率成了一个重要的研究课题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统，以提高数据传输速率，减小对车载终端系统的依赖。

根据本发明的一个方面，提供一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法，包括：

采用USB连接车载终端与智能手机，然后由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式；

车载终端向智能手机发送数据请求，然后车载终端根据智能手机返回的数据进行更新；

当车载终端有事件发生时，车载终端将事件存入事件队列；

车载终端判断事件队列中是否有事件要发送；

当车载终端根据智能手机返回的数据进行更新完成时，如果事件队列中有要发送的事件，则车载终端向智能手机发送事件队列中的事件。

其中，当车载终端向智能手机发送事件队列中的事件完成时，由车载终端继续向智能手机发送数据请求，然后车载终端根据智能手机返回的数据进行更新。

其中，在由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式的过程中，通过编码引导智能手机进入Accessory模式并启用AAP协议。

另一方面，本发明提供一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统，包括：

连接单元，用于采用USB连接车载终端与智能手机，然后由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式；

数据更新单元，用于车载终端向智能手机发送数据请求时，然后车载终端根据智能手机返回的数据进行更新；

获取事件单元，用于当车载终端有事件发生时，车载终端将事件存入事件队列；

事件判断单元，用于车载终端判断事件队列中是否有事件要发送；

事件发送单元，用于当车载终端根据智能手机返回的数据进行更新完成时，车载终端根据事件判断单元中的判断结果，向智能手机发送事件队列中的事件。

利用上述根据本发明的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统，通过使用USB的大容量数据传输模式，能够实现提高数据传输速率，减小对车载终端系统的依赖的目的。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的车载终端与Android设备在USB连接下的数据传输方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统方框示意图；

图3为MirrorLink协议的通信框图；

图4为现有的车载终端与智能手机之间的信息流程示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

针对前述现有技术中，在车载终端与手机之间采用socket over USB模式进行数据传输时，会极大降低USB的带宽且会增加上层应用对不同系统进行适配的工作量。本发明通过USB的大容量数据传输模式连接车载终端与智能手机，以完成高带宽的数据传送。通过引导智能手机进入Accessory模式后，在车载终端设置事件队列，通过该事件队列完成用户在车载终端事件的发送，以缩小用户事件的时延，提升用户的体验效果。

需要说明的是，目前智能手机的操作系统主要为Android和ios两大类，且Android保有量远超ios手机，加上ios系统的封闭性，是否能获取其屏幕显示数据还有待考证，而目前MirrorLink协议手机端的功能均在Android系统上实现。因此，本发明也基于Android系统提出，本发明中所述的智能手机指采用Android系统的手机，也就是指Android设备。

为了详细说明本发明提供的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法，图1示出了根据本发明实施例的车载终端与Android设备在USB连接下的数据传输方法流程示意图。

如图1所示，本发明提供的车载终端与Android设备在USB连接下的数据传输方法，包括：

S110：采用USB连接车载终端与Android设备，然后由车载终端引导Android设备进入USB大容量数据传输模式。

其中，在由车载终端引导Android设备进入USB大容量数据传输模式的过程中，通过编码引导Android设备进入Accessory模式并启用AAP。

由于AAP协议使外围设备（即车载终端）和Android设备可以通过USB的大容量数据传输模式传输数据，因此具有极大的带宽，其传输数据的性能远优于socket over USB模式。因此在通过USB的大容量数据传输模式传输车载终端与Android设备之间的数据时，能够提升数据传输的带宽。

S120：车载终端向Android设备发送屏幕更新请求。

S130：车载终端根据Android设备返回的屏幕更新数据更新显示屏。

需要说明的是，在步骤S120和步骤S130中，车载终端向Android设备发送屏幕更新请求，以及车载终端根据Android设备返回的屏幕更新数据显示屏是本发明的一个示例，也就是说，车载终端向智能手机发送数据请求，然后智能手机向车载终端返回相应的数据，该数据请求为屏幕更新请求或声音请求等，该数据为屏幕更新数据或声音数据等。

S140：车载终端检查事件队列。

其中，当车载终端有事件发生时，车载终端将事件存入事件队列然后在步骤S130执行完成后，执行步骤S140。

S150：车载终端判断事件队列中是否有事件要发送。

S160：当智能手机向车载终端返回相应的数据完成时，如果事件队列中有要发送的事件，则车载终端向Android设备发送事件队列中的事件，直到将事件队列中的事件发送完毕后，才返回执行步骤S120；否则返回步骤S120车载终端继续向Android设备发送屏幕更新请求。

其中，在步骤S150中，车载终端在每次接收完屏幕更新数据后，对事件队列进行检查，如果该队列此时非空，则依次向Android设备发送该事件队列中的事件，直到发送完所有的事件，然后继续向Android设备发送屏幕更新请求。

也就是说，在车载终端向Android设备发送事件队列中的事件完成时，由车载终端继续向智能手机发送数据请求，然后智能手机继续向车载终端返回相应的数据；如果该事件队列为空，则车载终端继续向Android设备发送屏幕更新请求。

通过图1的流程示意图可以看出，通过USB大容量数据传输模式实现发送事件的功能，且提高了数据传输时的高带宽，事件的时延小，使用户察觉不到事件被延迟发送的事实，具有良好的用户体验，同时减小了对车载终端系统的依赖。

在本发明中，由于Android系统定义了AAP(Android Open AccessoryProtocol，安卓开放外设协议)协议，以方便用户通过USB调试Android设备。我们所熟知的USB调试模式、ADB（Android Debug Bridge，安卓调试桥接）等均是通过该协议传输数据的。在此协议中，Android设备进入Accessory模式并与外围设备相连。在MirrorLink场景中，车载终端即外围设备，通过USB与Android手机相连。

由于AAP协议使得外围设备可以和Android设备通过USB大容量数据传输模式传输数据，具有极大的带宽，性能远优于socket over USB模式。对于车载终端来说，将其与Android手机连接后，通过编码可以引导Android设备进入Accessory模式，以启用AAP协议传输数据。其中，具体的操作流程在Android相关文档中有详细说明，这里不再赘述。

引导Android设备进入Accessory模式后，车载终端与Android设备之间的传输带宽大大增加，但由于USB大数据传输模式不具有能响应事件触发的特点，因此还无法完全替代socket over USB模式。例如，由于车载终端发送屏幕更新请求与Android设备回复屏幕更新数据这个过程需要一直重复进行，以保证车载终端的屏幕有一定的刷新频率，如果用户在某一时刻点击了一个按钮，这个用户点击事件是无法随时发送的。

也就是说，如果车载终端向Android设备发送了屏幕更新请求，正在等待Android设备返回屏幕更新数据，此时若有用户点击事件需要发送，则不能立即发送，只能等到接收完屏幕更新数据后，再发送用户点击事件。这个过程即为应用AAP协议后的事件发送时机适配。

为了缩小事件的时延，使用户察觉不到点击事件被延迟发送的事实，车载终端设置一个事件队列，当车载终端有事件发生时，则将这些事件加入事件队列中。当MirrorLink进入主循环后，在每次接收完屏幕更新数据后，需要对事件队列进行检查，若该队列非空，则依次发送该事件队列中的事件，直到发送完所有事件，然后继续发送屏幕更新请求。

由于采用大容量传输模式不具有响应事件触发的特点，通过设置的事件队列，既保证了车载终端与Android设备在大容量传输模式下的高带宽，又缩小了事件的及时响应。

与上述方法相对应，本发明提供一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统，图2示出了根据本发明实施例的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统方框示意图。

如图2所示，本发明提供的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统200包括：连接单元210、数据更新单元220、获取事件单元230、事件判断单元240和事件发送单元250。

其中，连接单元210用于采用USB连接车载终端与智能手机，然后由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式；数据更新单元，用于在车载终端向智能手机发送数据请求时，智能手机向车载终端返回相应的数据；获取事件单元230，用于当车载终端有事件发生时，车载终端将事件存入事件队列；事件判断单元240，用于车载终端判断事件队列中是否有事件要发送；事件发送单元250，用于当智能手机向车载终端返回相应的数据完成时，车载终端根据事件判断单元240中的判断结果，向智能手机发送事件队列中的事件。

其中，本发明提供的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统还包括继续发送单元（图中未示出），用于当车载终端向智能手机发送事件队列中的事件完成时，由车载终端继续向智能手机发送数据请求，然后车载终端根据智能手机返回的数据进行更新。

其中，在连接单元210中，在由车载终端引导智能手机进入USB大容量数据传输模式的过程中，通过编码引导智能手机进入Accessory模式并启用AAP协议。

本发明提供的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统，通过采用USB的大容量数据传输模式来传输数据，同时在车载终端设计事件队列，以满足MirrorLink协议的双向、事件触发和应答式传输等要求，在提高数据传输速率的同时，减小了对车载终端系统的依赖，并且缩小了事件的发送时延，提升了用户的体验效果。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法及系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (6)

1.一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法，包括：

采用USB连接车载终端与智能手机，然后由所述车载终端引导所述智能手机进入USB大容量数据传输模式；

所述车载终端向所述智能手机发送数据请求，然后车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新；

当所述车载终端有事件发生时，所述车载终端将所述事件存入事件队列；

所述车载终端判断所述事件队列中是否有事件要发送；

当所述车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新完成时，如果所述事件队列中有要发送的事件，则所述车载终端向所述智能手机发送所述事件队列中的事件。

2.如权利要求1所述车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法，其中，

当所述车载终端向所述智能手机发送所述事件队列中的事件完成时，由所述车载终端继续向所述智能手机发送数据请求，然后所述车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新。

3.如权利要求1所述的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输方法，其中，在由所述车载终端引导所述智能手机进入USB大容量数据传输模式的过程中，通过编码引导所述智能手机进入Accessory模式并启用AAP协议。

4.一种车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统，包括：

连接单元，用于采用USB连接车载终端与智能手机，然后由所述车载终端引导所述智能手机进入USB大容量数据传输模式；

数据更新单元，用于在所述车载终端向所述智能手机发送数据请求时，所述车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新；

获取事件单元，用于当所述车载终端有事件发生时，所述车载终端将所述事件存入事件队列；

事件判断单元，用于所述车载终端判断所述事件队列中是否有事件要发送；

事件发送单元，用于当所述车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新完成时，所述车载终端根据所述事件判断单元中的判断结果，向所述智能手机发送所述事件队列中的事件。

5.如权利要求6所述的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统，还包括：

继续发送单元，用于当所述车载终端向所述智能手机发送所述事件队列中的事件完成时，由所述车载终端继续向所述智能手机发送数据请求，然后所述车载终端根据所述智能手机返回的数据进行更新。

6.如权利要求6所述的车载终端与智能手机在USB连接下的数据传输系统，其中，

所述连接单元在由所述车载终端引导所述智能手机进入USB大容量数据传输模式的过程中，通过编码引导所述智能手机进入Accessory模式并启用AAP协议。

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