CN103440877A - 一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法 - Google Patents

一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法 Download PDF

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陈祖智
段华强
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Abstract

本发明提供一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法，装置的结构为：在车载系统上设置有主控单元，主控单元连接有HDMI/MHL信号接收转换单元，HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输出口连接视频解码单元与音频数模转换器，视频解码单元连接显示驱动模块，音效处理单元连接主控单元、音频数模转换器和功放模块，HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输入口设置有与智能移动终端连接的HDMI/MHL接口；主控单元还连接有微处理器，微处理器连接有蓝牙模块或USB驱动单元。本发明实现了智能移动终端与车载系统的无失真高画质音质同步显示，并实现智能移动终端与车载系统交互控制，使得界面刷新快、支持多类移动终端，为用户提供车载系统和智能移动终端协同应用的服务体验，且实现成本低。

Description

一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法
技术领域
本发明涉及交互控制领域，具体涉及一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法。
背景技术
随着科技的发展，智能手机以其功能齐全，海量应用，可扩展性及个性化的操作等优势，已越来越得到广大消费者的认同和喜爱，市场普及率也越来越高。智能手机为用户提供了软件运行和内容服务，很多增值业务就此展开，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载、GPS导航等等。结合3G通信网络的支持，智能手机的发展趋势，势必将成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。
同时汽车也逐步走进了普通家庭，伴随着汽车音响功能的提升及车联网应用的推广，实现智能手机与车机双屏或多屏互动是技术发展的趋势。智能手机与车载主机之间在通讯、音乐、影视、图像、应用、游戏的互动，以达到在手机与车机之间无缝切换，由此催生出手机与车机映射功能的发展。手机与车机映射不仅降低了整车厂开发车联网的成本，而且对车主来说，车载应用和手机应用协同将是一种完美的服务体验。
在现有技术中，通过WiFi或USB的方式实现手机画面到车机屏幕的画面传输及镜像功能，往往受限于数据传输的速率的限制，而出现画面显示滞后、失真及分辨率下降，效果不理想。
发明内容
本发明提供一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置及方法，解决了将智能移动终端音视频信息传送到车载系统显示播放，并使车载系统与智能移动终端可相互控制的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置，包括电源管理模块，关键在于：在所述车载系统上设置有主控单元，所述主控单元连接有HDMI/MHL信号接收转换单元，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输出口连接视频解码单元与音频数模转换器，所述视频解码单元连接显示驱动模块，音效处理单元连接主控单元、所述音频数模转换器和功放模块，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输入口设置有与智能移动终端连接的HDMI/MHL接口；
所述主控单元还连接有微处理器，所述微处理器连接有蓝牙模块或USB驱动单元，在所述车载系统中设置的蓝牙模块或USB驱动单元与在智能移动终端中设置的蓝牙模块或USB驱动单元连接。
进一步地，所述HDMI/MHL信号接收转换单元包括HDMI/MHL信号接收单元、HDMI/MHL信号识别单元、MHL信号转换单元、HDMI信号转换器；
所述HDMI/MHL信号接收单元，用于接收智能移动终端通过所述HDMI/MHL接口发送的HDMI/MHL差分信号；
所述HDMI/MHL信号识别单元，用于识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
所述MHL信号转换单元，用于将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
所述HDMI信号转换器，用于将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出到视频解码单元和音频数模转换器。
进一步地，所述视频解码单元，用于对接收的所述数字视频信号进行解码；
所述显示驱动模块，用于通过TCON电路驱动显示屏显示视频。
进一步地，所述音频数模转换器，用于将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号；
所述音效处理单元，用于处理所述模拟音频信号，以控制音量；
所述功放模块，用于放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
进一步地，当在所述车载系统中设置的蓝牙模块与在智能移动终端中设置的蓝
牙模块连接时，所述车载系统通过BT协议控制智能移动终端；
当在所述车载系统中设置的USB驱动模块与在智能移动终端中设置的USB驱动
模块连接时，所述车载系统通过USB协议控制智能移动终端。
本发明的另一方面提供一种通过车载系统控制智能移动终端的方法和一种通过智能移动终端控制车载系统的方法。
本发明的另一方面提供的一种通过车载系统控制智能移动终端的方法，包括：
A.车载系统连接智能移动终端的HDMI/MHL接口；
B.车载系统接收智能移动终端发送的HDMI/MHL差分信号；
C.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D.车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E.车载系统向智能移动终端发送打包的控制协议；
F.所述车载系统通过所述控制协议控制智能移动终端。
进一步地，步骤C包括：
C1.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C2.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C3.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C4.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C5.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
进一步地，在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
本发明的另一方面提供的一种通过智能移动终端控制车载系统的方法，包括：
A0.智能移动终端通过HDMI/MHL接口与车载系统连接；
B0.智能移动终端将HDMI/MHL差分信号发送给车载系统；
C0.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D0.智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E0.智能移动终端打包控制协议并发送给车载系统；
F0.所述智能移动终端通过所述控制协议控制所述车载系统。
进一步地，步骤包括：
C01.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C02.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C03.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C04.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C05.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
进一步地，在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
本发明通过HDMI及数字信号的有线传输的方式，实现了智能移动终端与车载系统的无失真高画质音质同步显示；并且通过将智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块或USB驱动模块连接，实现智能移动终端与车载系统交互控制，使得界面刷新快、支持多类移动终端，为用户提供车载系统和智能移动终端协同应用的服务体验，且实现成本低。
附图说明
图1是本发明的车载系统与智能移动终端交互控制的装置的结构示意图；
图2是本发明中的HDMI/MHL信号接收转换单元的结构示意图；
图3是本发明的通过车载系统控制智能移动终端的方法的流程示意图；
图4是本发明的图3中的通过车载系统控制智能移动终端的方法的步骤C的具体流程示意图；
图5是本发明的通过智能移动终端控制车载系统的方法的流程示意图；
图6是本发明的图5中的通过智能移动终端控制车载系统的方法的步骤C0的具体流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
如图1所示，本发明的实施例提供一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置，在所述车载系统上设置有主控单元，所述主控单元连接有HDMI/MHL信号接收转换单元，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输出口连接视频解码单元与音频数模转换器，所述视频解码单元连接显示驱动模块，音效处理单元连接主控单元、所述音频数模转换器和功放模块，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输入口设置有与智能移动终端连接的HDMI/MHL接口；
所述主控单元还连接有微处理器，所述微处理器连接有蓝牙模块或USB驱动单元，在所述车载系统中设置的蓝牙模块或USB驱动单元与在智能移动终端中设置的蓝牙模块或USB驱动单元连接。
所述微处理器为MPU处理器，通过内嵌高层次软件操作系统，实现USB的驱动、MFi协议及蓝牙协议的通讯功能，实现通过BT协议模拟鼠标或USB协议对手机进行回控操作。
所述主控单元还连接有电源管理模块。
在本实施例中，所述HDMI/MHL信号接收转换单元采用MHL/HDMIReceiver IC一体芯片，符合HDMI V1.4规范HDCP和MHL2.0规范。MHL/HDMIReceiver IC能有效支持各种HDMI和MHL通用接口的智能手机连接和映射功能，并实现全数字的音视频信号输出，为输出高品质画面和音频提供了保障。
具体地，采用MHL/HDMI Receiver芯片EP9553E作为HDMI/MHL信号接收转换单元,通过软件控制可实现MHL/HDMI信号的自动识别，并统一转成标准的HDMI信号，将智能手机输出的HDMI差分信号转换成24bit数字视频信号输出,其高达1080P/60Hz视频解析度使画面更较细腻清晰，实现高质量的视频信号输出（HDMI最高传输速率可达10.2Gbps）。同时内置的音频处理器可同时支持8个通道的I2S数字音频输出，高达192kHz的采样率和高达24位的样本大小,极大的丰富和满足了智能手机的高品质视频和音频的播放需求。
所述主控单元为CPU处理器，实行统一控制上述组成单元模块，所述车载系统与智能移动终端交互控制的装置具有度高集成，高效可靠的特点。
在本实施例中，使用ST8bit51内核STM8S105MCU作为主控IC，利用其丰富而高效的通讯接口，通过直接或间接的通讯方式，有效地控制系统中各功能模块,如：电源管理、信号检测、MHL/HDMI Receiver IC控制、显示屏驱动芯片控制等，并可通过预留串口实现实时升级功能。
本发明采用标准的19PIN HDMI(通过配合MHL-to-HDMI线束兼容MHL接口)，和4PIN的USB接口就可实现手机映射及双屏互动功能并可同时支持手机充电功能。
如图2所示，在本实施例中，所述HDMI/MHL信号接收转换单元包括HDMI/MHL信号接收单元、HDMI/MHL信号识别单元、MHL信号转换单元、HDMI信号转换器；
所述HDMI/MHL信号接收单元，用于接收智能移动终端通过所述HDMI/MHL接口发送的HDMI/MHL差分信号；
所述HDMI/MHL信号识别单元，用于识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
所述MHL信号转换单元，用于将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
所述HDMI信号转换器，用于将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出到视频解码单元和音频数模转换器。
在本实施例中，通过中央处理器（CPU）芯片，实现对信号热插拔端口的侦测，对MHL/HDMI Receiver IC的控制以达到MHL/HDMI信号的自动识别及转换的功能，具有通讯稳定、接口简单、外围器件少，容易实现的特点。
在本实施例中，所述视频解码单元，用于对接收的所述数字视频信号进行解码；
所述显示驱动模块，用于通过TCON电路驱动显示屏显示视频。
使用intersil的TW8836视频ADC及TCON芯片，作为车机端的视频输入及TFT屏显示驱动使用。其最高支持24bit数字视频信号的输入和最大支持WXGA(1366x768)/85Hz解析度输出的能力，可满足大部分智能手机及车机播放显示的需要。
在本实施例中，所述音频数模转换器，用于将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号；
所述音效处理单元，用于处理所述模拟音频信号，以控制音量；
所述功放模块，用于放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
所述音频数模转换器采用高采样率的音频DAC转换芯片，配合前端的MHL/HDMI Receiver IC输出的数字音频信号，保障了高保真的声音输出。
在本实施例中，使用Cirrus Logic公司的24bit音频DAC转换芯片，接收前端输出的I2S数字音频信号，转成标准的模拟音频信号供功放放大后，还原出高保真的声音播放。
在本实施例中，当在所述车载系统中设置的蓝牙模块与在智能移动终端中设置的蓝牙模块连接时，所述车载系统通过BT协议控制智能移动终端；
当在所述车载系统中设置的USB驱动模块与在智能移动终端中设置的USB驱动
模块连接时，所述车载系统通过USB协议控制智能移动终端。
本发明的实施例还提供一种通过车载系统控制智能移动终端的方法和一种通过智能移动终端控制车载系统的方法。
如图3所示，本发明的实施例提供的一种通过车载系统控制智能移动终端的方法，包括：
A.车载系统连接智能移动终端的HDMI/MHL接口；
B.车载系统接收智能移动终端发送的HDMI/MHL差分信号；
C.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D.车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E.车载系统向智能移动终端发送打包的控制协议；
F.所述车载系统通过所述控制协议控制智能移动终端。
如图4所示，步骤C包括：
C1.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C2.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C3.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C4.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C5.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
在本发明的实施例中，采用数字视频信号及数字音频信号的传输方式，可避免受到车内复杂的电磁环境、众多干扰源的影响，而且普通模拟信号长距离传输容易受干扰，从而使得数字视频信号及数字音频信号不易受干扰，实现了智能移动终端与车载系统的无失真高画质音质同步显示的技术效果。
在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
如图5所示，本发明的实施例提供的一种通过智能移动终端控制车载系统的方法，包括：
A0.智能移动终端通过HDMI/MHL接口与车载系统连接；
B0.智能移动终端将HDMI/MHL差分信号发送给车载系统；
C0.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D0.智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E0.智能移动终端打包控制协议并发送给车载系统；
F0.所述智能移动终端通过所述控制协议控制所述车载系统。
如图6所示，步骤C0包括：
C01.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C02.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C03.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C04.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C05.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种车载系统与智能移动终端交互控制的装置，包括电源管理模块，其特征在于：
在所述车载系统上设置有主控单元，所述主控单元连接有HDMI/MHL信号接收转换单元，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输出口连接视频解码单元与音频数模转换器，所述视频解码单元连接显示驱动模块，音效处理单元连接主控单元、所述音频数模转换器和功放模块，所述HDMI/MHL信号接收转换单元的信号输入口设置有与智能移动终端连接的HDMI/MHL接口；
所述主控单元还连接有微处理器，所述微处理器连接有蓝牙模块或USB驱动单元，在所述车载系统中设置的蓝牙模块或USB驱动单元与在智能移动终端中设置的蓝牙模块或USB驱动单元连接。
2.根据权利要求1所述的车载系统与智能移动终端交互控制的装置，其特征在于：
所述HDMI/MHL信号接收转换单元包括HDMI/MHL信号接收单元、HDMI/MHL信号识别单元、MHL信号转换单元、HDMI信号转换器；
所述HDMI/MHL信号接收单元，用于接收智能移动终端通过所述HDMI/MHL接口发送的HDMI/MHL差分信号；
所述HDMI/MHL信号识别单元，用于识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
所述MHL信号转换单元，用于将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
所述HDMI信号转换器，用于将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出到视频解码单元和音频数模转换器。
3.根据权利要求1所述的车载系统与智能移动终端交互控制的装置，其特征在于：
所述视频解码单元，用于对接收的所述数字视频信号进行解码；
所述显示驱动模块，用于通过TCON电路驱动显示屏显示视频。
4.根据权利要求1所述的车载系统与智能移动终端交互控制的装置，其特征在于：
所述音频数模转换器，用于将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号；
所述音效处理单元，用于处理所述模拟音频信号，以控制音量；
所述功放模块，用于放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
5.根据权利要求1所述的车载系统与智能移动终端交互控制的装置，其特征在于：
当在所述车载系统中设置的蓝牙模块与在智能移动终端中设置的蓝牙模块连接时，所述车载系统通过BT协议控制智能移动终端；
当在所述车载系统中设置的USB驱动模块与在智能移动终端中设置的USB驱动模块连接时，所述车载系统通过USB协议控制智能移动终端。
6.一种通过车载系统控制智能移动终端的方法，其特征在于，包括：
A.车载系统连接智能移动终端的HDMI/MHL接口；
B.车载系统接收智能移动终端发送的HDMI/MHL差分信号；
C.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D.车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E.车载系统向智能移动终端发送打包的控制协议；
F.所述车载系统通过所述控制协议控制智能移动终端。
7.根据权利要求6所述的通过车载系统控制智能移动终端的方法，其特征在于，步骤C包括：
C1.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C2.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C3.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C4.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C5.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
8.根据权利要求6所述的通过车载系统控制智能移动终端的方法，其特征在于：
在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D中，车载系统与智能移动终端通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
9.一种通过智能移动终端控制车载系统的方法，其特征在于，包括：
A0.智能移动终端通过HDMI/MHL接口与车载系统连接；
B0.智能移动终端将HDMI/MHL差分信号发送给车载系统；
C0.将所述HDMI/MHL差分信号转换为视频信号和音频信号，并在车载系统上显示视频并播放声音；
D0.智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块或USB驱动模块连接；
E0.智能移动终端打包控制协议并发送给车载系统；
F0.所述智能移动终端通过所述控制协议控制所述车载系统。
10.根据权利要求9所述的通过智能移动终端控制车载系统的方法，其特征在于，步骤C0包括：
C01.识别所述HDMI/MHL差分信号是MHL信号还是HDMI信号；
C02.将接收识别到的MHL信号转换为HDMI信号；
C03.将所述HDMI信号转换为数字视频信号及数字音频信号，并分别输出；
C04.对接收的所述数字视频信号进行解码，并驱动显示屏显示视频；
C05.将接收到的数字音频信号转换为模拟音频信号，处理所述模拟音频信号，以控制音量，再放大模拟音频信号的功率，并通过扬声器播放声音。
11.根据权利要求9所述的通过智能移动终端控制车载系统的方法，其特征在于：
在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过蓝牙模块连接时，步骤E、F中的控制协议为BT协议；
在步骤D0中，智能移动终端与车载系统通过USB驱动模块连接时，步骤E、F中的控制协议为USB协议。
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