CN107919894A - 一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统及方法，所述系统包括：数据接口，用于与汽车控制系统进行数据传输；信号发送模块，用于将从数据接口处获取的数字信号进行加密，转换成声波信号后传输至智能设备；信号接收模块，用于将声波信号转换成数字信号，解密后传输至数据接口；所述方法包括：声波传输系统将数字信号进行处理，得到加密后的声波信号；将加密后的声波信号传输至智能设备；智能设备接收加密后的声波信号，进行处理并向汽车进行反馈；声波传输系统接收回馈声波信号，并对回馈声波信号进行处理。与现有技术相比，本发明具有私密性能强、数据传输准确、数据内容唯一、数据传输快速、操作简洁以及易于实现等优点。

Description

一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统及方法

技术领域

本发明涉及智能汽车领域，尤其是涉及一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统及方法。

背景技术

现在越来越多的汽车功能需要汽车和智能设备(例如智能手机，智能手表)进行连接或者传输短数据。所以在两者使用Wi-Fi或者蓝牙连接之前，汽车或者智能设备必须提供一些信息给对方。

如下是一些使用情况：Wi-Fi连接，需要提供Wi-Fi SSID(服务集标识，ServiceSet Identifier)和密码给对方；蓝牙连接，需要提供蓝牙名称和PIN码给对方；其他短数据，包括汽车的故障码、微信的登录短地址、网页地址、支付码、控制汽车的控制码以及微信消息的内容。所以我们必须使用一种短距离通信的方法或技术来传输短数据。

当前汽车内在用的近距离通信方法和技术以及它们的缺点如下：

1.人声表述

a.缺乏私密性；

b.人声不能传输复杂或者混乱的数据，所以数据很容易产生重复性，例如Wi-FiSSID或者蓝牙名称；

c.不是快速的，接收端必须手动输入从人声中分析出的文字；

d.同一时间只能单向沟通，两个人不能同时讲话，会造成噪音，造成分心。

2.NFC近场通信技术

a.两个设备必须贴在一起；

b.很低的技术覆盖率，当前很多汽车和智能设备都没有装配此技术。

3.二维码

a.汽车或者有些智能设备没有摄像头，例如智能手表；

b.同一时间只能单向沟通，设备屏幕不能即显示二维码，又打开摄像头去扫描其他人的二维码。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，与汽车控制系统连接，通过声波实现汽车与智能设备的数据传输，所述声波传输系统包括：

数据接口，用于与汽车控制系统进行数据传输；

信号发送模块，用于将从数据接口处获取的数字信号进行加密，转换成声波信号后传输至智能设备；

信号接收模块，用于将从智能设备处接收到的声波信号转换成数字信号，进行解密后传输至数据接口。

所述信号发送模块包括：

加密器，用于将从数据接口处获取的数字信号进行加密，得到加密信号；

编码器，用于将加密信号进行编码，得到声波信号；

音频播放器，用于将声波信号进行播放，进而传输至智能设备。

所述音频播放器包括扬声器或汽车音响喇叭。

所述信号接收模块包括：

音频接收器，用于接收智能设备传输的声波信号；

解码器，用于将音频接收器接收到的声波信号进行解码，得到解码信号；

解密器，用于将解码信号进行解密，得到解密信号并传输至数据接口。

所述音频接收器包括麦克风或拾音器。

所述数据接口分别与汽车控制系统内的WIFI无线模块、蓝牙模块、CAN设备模块、汽车功能控制模块和汽车设备控制模块连接。

一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输方法，所述方法包括下列步骤：

1)声波传输系统将从汽车控制系统处获得的数字信号进行处理，得到加密后的声波信号；

2)声波传输系统将加密后的声波信号传输至智能设备；

3)智能设备接收加密后的声波信号，对接收到的声波信号进行处理并进行反馈，向汽车传输回馈声波信号；

4)声波传输系统接收回馈声波信号，并对回馈声波信号进行处理，得到回馈数字信号并传输至汽车控制系统。

所述步骤1)具体为：

11)声波传输系统从汽车控制系统处获得数字信号；

12)声波传输系统对获得的数字信号进行加密，得到加密数据；

13)声波传输系统对加密数据进行编码，得到加密后的声波信号。

所述步骤4)具体为：

41)声波传输系统接收回馈声波信号；

42)声波传输系统对回馈声波信号进行解码，得到解码数字信号；

43)声波传输系统对解码数字信号进行解密，得到回馈数字信号；

44)声波传输系统将回馈数字信号传输至汽车控制系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)由于设有加密器和解密器，因而只有汽车和智能设备的对接才可以发送或者解析数据，保障了数据传输的私密性，增强了汽车和智能设备的安全性能。

(2)由于汽车内是一个小型的封闭空间，没有太多的外界干扰，所以不容易造成数据丢失或错乱，保障了数据传输的准确性。

(3)本系统传输的数据内容必须是唯一的，例如WIFI SSID或者蓝牙名称，进一步提高了数据传输的安全性。

(4)由于采用声波进行数据传输，声波传输速度非常快，因此保障了数据的传输速度。

(5)本系统的所有流程都是自动运行的，只需人为一键启动即可完成整个流程，操作简洁简单，适用人群广。

(6)由于汽车空间封闭，且音频传输封闭性良好，因此近距离传输才有效，保障了本系统的传输不会扩大到汽车外部，保障了传输的安全性。

(7)由于汽车和智能设备都有喇叭和麦克风，因此本系统及方法易于实现且易于推广。

(8)本系统无需特定的手机接触感应区，在车内的任何位置都可以实现，实现方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为当前近距离通信方法的示意图，其中(2a)为人声表述，(2b)为NFC近场通信技术，(2c)为二维码；

图3为智能设备对音频数据的接收与处理示意图；

其中，1为数据接口，2为信号发送模块，3为信号接收模块，4为汽车控制系统，21为加密器，22为编码器，23为音频播放器，31为音频接收器，32为解码器，33为解密器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图2所示为当前近距离通信方法的示意图，当前汽车内在用的近距离通信方法和技术以及它们的缺点如下：人声表述缺乏私密性，且人声不能传输复杂或者混乱的数据，所以数据很容易产生重复性，例如Wi-Fi SSID或者蓝牙名称；不是快速的，接收端必须手动输入从人声中分析出的文字；同一时间只能单向沟通，两个人不能同时讲话，会造成噪音，造成分心。NFC近场通信技术：两个设备必须贴在一起；很低的技术覆盖率，当前很多汽车和智能设备都没有装配此技术。二维码：汽车或者有些智能设备没有摄像头，例如智能手表；同一时间只能单向沟通，设备屏幕不能即显示二维码，又打开摄像头去扫描其他人的二维码。

如图1所示，为用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，与汽车控制系统4连接(汽车控制系统4包括WIFI无线模块、蓝牙模块、CAN设备模块、汽车功能控制模块和汽车设备控制模块)，通过声波实现汽车与智能设备的数据传输，系统包括：数据接口1，用于与汽车控制系统4进行数据传输；信号发送模块2，用于将从数据接口1处获取的数字信号进行加密，转换成声波信号后传输至智能设备；信号接收模块3，用于将从智能设备处接收到的声波信号转换成数字信号，进行解密后传输至数据接口1。

其中，信号发送模块2包括：加密器21，用于将从数据接口1处获取的数字信号进行加密，得到加密信号；编码器22，用于将加密信号进行编码，得到声波信号；音频播放器23，用于将声波信号进行播放，进而传输至智能设备。音频播放器23包括扬声器或汽车音响喇叭。信号接收模块3包括：音频接收器31，用于接收智能设备传输的声波信号；解码器32，用于将音频接收器31接收到的声波信号进行解码，得到解码信号；解密器33，用于将解码信号进行解密，得到解密信号并传输至数据接口1。音频接收器31包括麦克风或拾音器。数据接口1分别与汽车控制系统4内的WIFI无线模块、蓝牙模块、CAN设备模块、汽车功能控制模块和汽车设备控制模块连接。

上述用于汽车与智能设备数据传输的声波传输设备的具体工作方法包括下列步骤：

1)声波传输系统将从汽车控制系统4处获得的数字信号进行处理，得到加密后的声波信号：

11)声波传输系统从汽车控制系统4处获得数字信号；

12)声波传输系统对获得的数字信号进行加密，得到加密数据；

13)声波传输系统对加密数据进行编码，得到加密后的声波信号；

2)声波传输系统将加密后的声波信号传输至智能设备；

3)智能设备接收加密后的声波信号，对接收到的声波信号进行处理并进行反馈，向汽车传输回馈声波信号；

4)声波传输系统接收回馈声波信号，并对回馈声波信号进行处理，得到回馈数字信号并传输至汽车控制系统4：

41)声波传输系统接收回馈声波信号；

42)声波传输系统对回馈声波信号进行解码，得到解码数字信号；

43)声波传输系统对解码数字信号进行解密，得到回馈数字信号；

44)声波传输系统将回馈数字信号传输至汽车控制系统4。

上述发送端利用声波编码算法将传输的数据编码成特定频率的音频数据，发送至智能设备，智能设备中安装了相应的应用程序，如图3所示，可以对接收到的音频数据进行解码和解密，接收到需要传递的信息，并产生回馈信号，经过编码和加密再次传输至声波传输系统的接收端，接收端再利用声波解码算法将录制后的音频数据解码成文字。根据上述系统及方法，我们可以使用声波传输技术在汽车和智能设备间传输数据，再更加方便的处理一些使用情况。例如：一键Wi-Fi连接；一键蓝牙配对；快速文件传输(声波传输传送Wi-Fi连接信息，Wi-Fi负责传输文件)；手机或者手表不需要使用Wi-Fi，蓝牙或者USB即可控制汽车等。

Claims (9)

1.一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，与汽车控制系统连接，通过声波实现汽车与智能设备的数据传输，其特征在于，所述声波传输系统包括：

数据接口，用于与汽车控制系统进行数据传输；

信号发送模块，用于将从数据接口处获取的数字信号进行加密，转换成声波信号后传输至智能设备；

信号接收模块，用于将从智能设备处接收到的声波信号转换成数字信号，进行解密后传输至数据接口。

2.根据权利要求1所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，其特征在于，所述信号发送模块包括：

加密器，用于将从数据接口处获取的数字信号进行加密，得到加密信号；

编码器，用于将加密信号进行编码，得到声波信号；

音频播放器，用于将声波信号进行播放，进而传输至智能设备。

3.根据权利要求2所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，其特征在于，所述音频播放器包括扬声器或汽车音响喇叭。

4.根据权利要求1所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，其特征在于，所述信号接收模块包括：

音频接收器，用于接收智能设备传输的声波信号；

解码器，用于将音频接收器接收到的声波信号进行解码，得到解码信号；

解密器，用于将解码信号进行解密，得到解密信号并传输至数据接口。

5.根据权利要求4所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，其特征在于，所述音频接收器包括麦克风或拾音器。

6.根据权利要求1所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输系统，其特征在于，所述数据接口分别与汽车控制系统内的WIFI无线模块、蓝牙模块、CAN设备模块、汽车功能控制模块和汽车设备控制模块连接。

7.一种用于汽车与智能设备数据传输的声波传输方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

1)声波传输系统将从汽车控制系统处获得的数字信号进行处理，得到加密后的声波信号；

2)声波传输系统将加密后的声波信号传输至智能设备；

3)智能设备接收加密后的声波信号，对接收到的声波信号进行处理并进行反馈，向汽车传输回馈声波信号；

4)声波传输系统接收回馈声波信号，并对回馈声波信号进行处理，得到回馈数字信号并传输至汽车控制系统。

8.根据权利要求7所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：

11)声波传输系统从汽车控制系统处获得数字信号；

12)声波传输系统对获得的数字信号进行加密，得到加密数据；

13)声波传输系统对加密数据进行编码，得到加密后的声波信号。

9.根据权利要求7所述的用于汽车与智能设备数据传输的声波传输方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：

41)声波传输系统接收回馈声波信号；

42)声波传输系统对回馈声波信号进行解码，得到解码数字信号；

43)声波传输系统对解码数字信号进行解密，得到回馈数字信号；

44)声波传输系统将回馈数字信号传输至汽车控制系统。