CN104363344B - 一种苹果手机与车载主机的连接***及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种苹果手机与车载主机的连接***及其连接方法，所述苹果手机与车载主机的连接***包括：输入输出设备管理模块、核心中间件、无线链路驱动和ios设备，所述输入输出设备管理模块负责管理整个连接***的人机交互；所述核心中间件与输入输出设备管理模块相连接，并用于建立手机和车机之间的Wi‑Fi连接和蓝牙连接；所述Wi‑Fi连接用于为airplay连接提供物理上的链路，所述蓝牙连接用于实现车机与手机之间的HandFree连接和Rfcomm连接；所述无线链路驱动包括Wi‑Fi设备驱动和蓝牙设备驱动，所述ios设备与无线链路驱动相连接。本发明连接简单，开发门槛相对较低，能够满足各种车机厂家的需求。

Description

一种苹果手机与车载主机的连接***及其连接方法

技术领域

本发明涉及一种手机连接***，尤其涉及一种苹果手机与车载主机的连接***，并涉及该苹果手机与车载主机的连接***的连接方法。

背景技术

目前车载导航***中的手机连接技术可谓是方兴未艾，各大厂家都在投入大量人力和物力在研究各种手机连接技术，手机连接技术的主要功能就是可以将手机界面投射到车机显示屏显示，并且可以借助车机的本身的触摸屏和按键对手机进行控制，从而实现车机和手机的互联功能，方便车主使用自己手机上的导航、音乐和电话等功能。

目前两种主流的手机***是android和ios。相比于ios***，android***由于其自身的开放性，所以基于android***的手机连接技术相对比较多，当前android***的手机连接技术主要有：MHL+BT、miracast、mirrorlink和applink等方式。虽然各种方式都有一定的缺陷，但是总体来说实现方式还是非常多样、灵活。

但相比较而言苹果手机如果想实现手机连接技术，方案还是比较少的，目前主流的技术有两个：HDMI+BT(iap)和carplay技术。以上这两种苹果手机的连接技术都有各自的问题：首先HDMI+BT(iap)是利用苹果的AV adpter转接口将手机显示和声音通过HDMI输出到车机，另外通过蓝牙Rfcomm建立IAP连接，实现对手机的回控，这个方案的缺点是：连接过于复杂，需要外接AV adapter转接器，连接比较复杂；用户需要购买AV adapter，会增加用户成本。其次，carplay技术是苹果公司推出的针对车载***和iphone设备进行手机连接最新技术。该技术虽然可以解决苹果手机和车机的互联，但是目前该方案的最大缺点是：苹果的门槛太高，除了一些大的车厂有苹果的授权外，其他车机厂家根本没有资质导入carplay技术。这使很多厂家只能望carplay兴叹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种方便连接，同时开发门槛又相对较低的苹果手机与车载主机的连接***，并进一步提供该苹果手机与车载主机的连接***的连接方法。

对此，本发明提供一种苹果手机与车载主机的连接***，包括：输入输出设备管理模块、核心中间件、无线链路驱动和ios设备，所述输入输出设备管理模块负责管理整个连接***的人机交互；所述核心中间件与输入输出设备管理模块相连接，并用于建立手机和车机之间的Wi-Fi连接和蓝牙连接；所述Wi-Fi连接用于为airplay连接提供物理上的链路，所述蓝牙连接用于实现车机与手机之间的HandFree连接和Rfcomm连接；所述HandFree连接用于实现蓝牙电话和基于siri的语音识别功能；所述Rfcomm连接用于实现车机和手机之间的iap2协议，进而实现车机对手机的控制，以及车身传感器信息的共享；所述无线链路驱动包括Wi-Fi设备驱动和蓝牙设备驱动，所述ios设备与无线链路驱动相连接。

本发明所述的手机为苹果手机，所述的车机为车载主机；Airplay技术是苹果推出的无线音视频分享技术，可以通过Wi-Fi连接将苹果手机的显示和声音非常方便的分享给支持airplay的设备进行显示和播放；iap2协议是苹果发布的iphone外设开发的专用协议，通过iap2协议，可以实现车机对手机控制，以及手机信息的相关读取；本发明的主要内容是基于苹果的airplay技术和蓝牙连接的iap2方式进而实现苹果手机的wireless方式手机连接，即利用airplay技术实现手机在车机端的显示和声音的传输，并且结合蓝牙连接实现iap2协议的通信和Handfree连接，从而实现车机对手机的控制和语音识别功能。

本发明的工作原理为：手机和车机之间建立Wi-Fi连接和蓝牙连接。Wi-Fi连接为airplay连接提供物理上的链路；本发明的蓝牙连接使用bluetoothV2.1+EDR.实现与手机的HandFree连接和Rfcomm连接；Handfree连接主要实现蓝牙电话和基于siri的语音识别功能；通过Rfcomm协议实现车机和手机之间的iap2协议部分，从而实现车机对手机的控制，以及车身传感器信息的共享。

手机与车机建立Wi-Fi连接后，依据apple提供的airplay开发协议，车机侧可以通过TCP协议和手机建立相应的通信链路，并且建立airplay连接；手机的音视频数据根据协议通过RTP数据流传送给车机；车机对读取的音视频码流进行相应的解码后即可实现播放。

手机和车机的控制部分通过蓝牙连接的通信实现；蓝牙连接由两部分协议组成：Rfcomm连接和Handfree连接；Rfcomm连接实现车机和手机的无线数据通信；并在此数据链路上实现iap2协议，完成车机对手机的控制；Handfree协议主要完成蓝牙电话和基于siri的语音识别功能，而且能够实现对手机的语音控制。

本发明的进一步改进在于，所述核心中间件包括以太网协议栈模块、蓝牙HFP协议栈模块、Airplay组件、控制模块、蓝牙电话模块和基于siri的语音识别模块；所述以太网协议栈模块包括TCP/IP协议、HTTP协议和RTP协议；所述蓝牙HFP协议栈模块用于实现蓝牙Handfree协议；所述Airplay组件于实现车机和手机的airplay连接；所述控制模块为基于iap2协议的控制组件，并通过iap2协议实现车机对手机的控制。

本发明的进一步改进在于，所述核心中间件还包括音频数据接收单元、H.264视频接收单元、音频数据编解码模块和视频解码模块，所述音频数据接收单元负责通过RTP协议读取音频数据；所述H.264视频接收单元负责通过RTP协议读取视频码流。

本发明的进一步改进在于，所述输入输出设备管理模块包括扬声器和显示屏，所述扬声器实现手机音频在车机的播放，所述显示屏实现手机屏幕在车机的显示。

本发明的进一步改进在于，所述输入输出设备管理模块还包括触摸屏模块、方向盘按键模块、GPS模块和陀螺模块，所述触摸屏模块负责接收车机的触摸屏数据，实现车机对手机的触摸控制；所述方向盘按键模块负责接收车机的方向盘按键信息，实现车机对手机的按键控制；所述GPS模块负责采集车机上的GPS数据，实现车机对手机的辅助定位；所述陀螺模块负责采集车机上的陀螺数据，实现车机对手机的辅助定位。

本发明的进一步改进在于，所述输入输出设备管理模块还包括麦克风模块，用于采集车机和手机的麦克风语音输入，进而通过HandFree连接实现基于siri的语音控制和蓝牙电话的语音输入控制。

本发明还提供一种上述的苹果手机与车载主机的连接***的连接方法，包括以下步骤：

步骤A，车机上电后，首先连接至手机的Wi-Fi模块和蓝牙模块；

步骤B，在Wi-Fi连接的无线通路连接上以后，车机运行的airplay组件尝试和手机建立airplay连接，若airplay连接成功后，则车机会请求手机的视频流和音频流，并跳转至步骤C；否则返回重新尝试Wi-Fi连接并提示airplay启动失败；

步骤C，读取到手机的视频流，然后视频解码模块完成视频解码，并输出到显示屏实现手机界面的映射；

步骤D，读取到手机的音频流，调用音频数据编解码模块完成音频解码，并且输出到扬声器实现手机声音的输出；

步骤E，蓝牙连接的Rfcomm连接成功后，调用iap2协议建立iap2连接；

步骤F，连接成功后，运行控制组件监听输入设备触摸屏模块、方向盘按键模块、GPS模块和陀螺模块的状态，一旦有捕获消息，立即通过控制模块的相应接口发出控制信号以实现对手机的控制；

步骤G，如果步骤F采集到siri启动按钮信号，则采集麦克风的声音，通过语音识别模块和蓝牙HFP协议栈将控制语音命令传送给手机，进而实现语音识别功能。

本发明的进一步改进在于，在步骤D和步骤E之间，若蓝牙协议连接不成功，则返回重新尝试Rfcomm连接并提示蓝牙连接失败。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过airplay技术实现手机在车机的显示和声音的传输，并且结合蓝牙连接实现iap2协议的通信和Handfree连接，从而实现车机对手机的控制和语音识别功能，进而提供了一种方便连接的苹果手机与车载主机的连接***，并进一步提供该苹果手机与车载主机的连接***的连接方法，开发门槛相对较低，能够满足各种车机厂家的需求。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明一种实施例的***结构示意图；

图3是本发明另一种实施例的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本例提供一种苹果手机与车载主机的连接***，包括：输入输出设备管理模块、核心中间件、无线链路驱动和ios设备，所述输入输出设备管理模块负责管理整个连接***的人机交互；所述核心中间件与输入输出设备管理模块相连接，并用于建立手机和车机之间的Wi-Fi连接和蓝牙连接；所述Wi-Fi连接用于为airplay连接提供物理上的链路，所述蓝牙连接用于实现车机与手机之间的HandFree连接和Rfcomm连接；所述HandFree连接用于实现蓝牙电话和基于siri的语音识别功能；所述Rfcomm连接用于实现车机和手机之间的iap2协议，进而实现车机对手机的控制，以及车身传感器信息的共享；所述无线链路驱动包括Wi-Fi设备驱动18和蓝牙设备驱动19，所述ios设备与无线链路驱动相连接。

本例所述的手机为苹果手机，所述的车机为车载主机；Airplay技术是苹果推出的无线音视频分享技术，可以通过Wi-Fi连接将苹果手机的显示和声音非常方便的分享给支持airplay的设备进行显示和播放；iap2协议是苹果发布的iphone外设开发的专用协议，通过iap2协议，可以实现车机对手机控制，以及手机信息的相关读取；本例的主要内容是基于苹果的airplay技术和蓝牙连接的iap2方式进而实现苹果手机的wireless方式手机连接，即利用airplay技术实现手机在车机端的显示和声音的传输，并且结合蓝牙连接实现iap2协议的通信和Handfree连接，从而实现车机对手机的控制和语音识别功能。

如图2所示，所示输入输出设备管理模块包括扬声器1、显示屏2、触摸屏模块3、方向盘按键模块4、GPS模块、陀螺模块和麦克风模块6，所述输入输出设备管理模块负责管理整个连接***的人机交互，其中，扬声器1实现手机音频在车机端的播放；显示屏2实现手机屏幕在车机端的显示；触摸屏模块3负责接收车机端的触摸屏数据，实现车机对手机的触摸控制；方向盘按键模块4负责接收车机上方向盘按键信息，实现车机对手机的按键控制；gps模块和陀螺模块负责采集车机上的gps和陀螺数据，通过控制模块的控制组件10实现车机对手机的辅助定位，所述gps模块和陀螺模块为辅助定位模块5；麦克风模块6负责采集车机的麦克风语音输入，通过蓝牙连接的HandFree连接，实现基于siri的语音控制和蓝牙电话语音输入控制。

所述核心中间件包括核心处理器，该核心处理器是连接***的核心，负责整个连接***的运作；所述核心中间件包括以下几个软件模块:以太网协议栈模块15，所述以太网协议栈模块15包括TCP/IP协议、HTTP协议和RTP协议；该以太网协议栈模块15的网络协议栈由操作***提供；音频数据接收单元13，该音频数据接收单元13负责通过RTP协议读取音频数据； H.264视频接收单元14，该H.264视频接收单元14负责通过RTP协议读取视频码流；iap2协议库16，所述iap2协议库16实现车机对手机的控制；蓝牙HFP协议栈模块17，用于实现蓝牙连接的Handfree协议；音频数据编解码模块7；视频解码模块8； Airplay组件9，用于实现和苹果手机的airplay连接；基于iap2协议的控制组件10；蓝牙电话模块11；以及，基于siri的语音识别模块12。

所述iap2协议库模块16是依据苹果发布的《MFi Accessory InterfaceSpecification R16》外设开发文档而设计的协议库，可以实现车机和手机之间数据传输，以及信息共享。

本例的工作原理为：手机和车机之间建立Wi-Fi连接和蓝牙连接。Wi-Fi连接为airplay连接提供物理上的链路；本例的蓝牙连接使用bluetoothV2.1+EDR.实现与手机的HandFree连接和Rfcomm连接；Handfree连接主要实现蓝牙电话和基于siri的语音识别功能；通过Rfcomm协议实现车机和手机之间的iap2协议部分，从而实现车机对手机的控制，以及车身传感器信息的共享。

手机与车机建立Wi-Fi连接后，依据apple提供的airplay开发协议，车机侧可以通过TCP协议和手机建立相应的通信链路，并且建立airplay连接；手机的音视频数据根据协议通过RTP数据流传送给车机；车机对读取的音视频码流进行相应的解码后即可实现播放。

手机和车机的控制部分通过蓝牙连接的通信实现；蓝牙连接由两部分协议组成：Rfcomm连接和Handfree连接；Rfcomm连接实现车机和手机的无线数据通信；并在此数据链路上实现iap2协议，完成车机对手机的控制；Handfree协议主要完成蓝牙电话和基于siri的语音识别功能，而且能够实现对手机的语音控制。

本例所述核心中间件包括以太网协议栈模块15、蓝牙HFP协议栈模块17、Airplay组件9、控制模块、蓝牙电话模块11和基于siri的语音识别模块12；所述以太网协议栈模块15包括TCP/IP协议、HTTP协议和RTP协议；所述蓝牙HFP协议栈模块17用于实现蓝牙Handfree协议；所述Airplay组件9于实现车机和手机的airplay连接；所述控制模块为基于iap2协议的控制组件10，并通过iap2协议实现车机对手机的控制。

所述核心中间件还包括音频数据接收单元13、H.264视频接收单元14、音频数据编解码模块7和视频解码模块8，所述音频数据接收单元13负责通过RTP协议读取音频数据；所述H.264视频接收单元14负责通过RTP协议读取视频码流。

所述输入输出设备管理模块包括扬声器1和显示屏2，所述扬声器1实现手机音频在车机的播放，所述显示屏2实现手机屏幕在车机的显示。

所述输入输出设备管理模块还包括触摸屏模块3、方向盘按键模块4、GPS模块和陀螺模块，所述触摸屏模块3负责接收车机的触摸屏数据，实现车机对手机的触摸控制；所述方向盘按键模块4负责接收车机的方向盘按键信息，实现车机对手机的按键控制；所述GPS模块负责采集车机上的GPS数据，实现车机对手机的辅助定位；所述陀螺模块负责采集车机上的陀螺数据，实现车机对手机的辅助定位。

所述输入输出设备管理模块还包括麦克风模块6，用于采集车机和手机的麦克风模块6语音输入，进而通过HandFree连接实现基于siri的语音控制和蓝牙电话的语音输入控制。

本例通过airplay技术实现手机在车机的显示和声音的传输，并且结合蓝牙连接实现iap2协议的通信和Handfree连接，从而实现车机对手机的控制和语音识别功能，进而提供了一种方便连接的苹果手机与车载主机的连接***，开发门槛相对较低，能够满足各种车机厂家的需求。

实施例2：

如图3所示，本例还提供一种实施例1所述的苹果手机与车载主机的连接***的连接方法，包括以下步骤：

步骤A，车机上电后，首先连接至手机的Wi-Fi模块和蓝牙模块；

步骤B，在Wi-Fi连接的无线通路连接上以后，车机运行的Airplay组件9尝试和手机建立airplay连接，若airplay连接成功后，则车机会请求手机的视频流和音频流，并跳转至步骤C；否则返回重新尝试Wi-Fi连接并提示airplay启动失败；

步骤C，读取到手机的视频流，然后视频解码模块8完成视频解码，并输出到显示屏2实现手机界面的映射；

步骤D，读取到手机的音频流，调用音频数据编解码模块7完成音频解码，并且输出到扬声器1实现手机声音的输出；

步骤E，蓝牙连接的Rfcomm连接成功后，调用iap2协议库16的iap2协议建立iap2连接；

步骤F，连接成功后，运行控制组件10监听输入设备触摸屏模块3、方向盘按键模块4、GPS模块和陀螺模块的状态，一旦有捕获消息，立即通过控制模块的相应接口发出控制信号以实现对手机的控制；

步骤G，如果步骤F采集到siri启动按钮信号，则采集麦克风模块6的声音，通过语音识别模块12和蓝牙HFP协议栈模块17将控制语音命令传送给手机，进而实现语音识别功能。

本例的进一步改进在于，在步骤D和步骤E之间，若蓝牙协议连接不成功，则返回重新尝试Rfcomm连接并提示蓝牙连接失败。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，包括：输入输出设备管理模块、核心中间件、无线链路驱动和ios设备，所述输入输出设备管理模块负责管理整个连接***的人机交互；所述核心中间件与输入输出设备管理模块相连接，并用于建立手机和车机之间的Wi-Fi连接和蓝牙连接；所述Wi-Fi连接用于为airplay连接提供物理上的链路，所述蓝牙连接用于实现车机与手机之间的HandFree连接和Rfcomm连接；所述HandFree连接用于实现蓝牙电话和基于siri的语音识别功能；所述Rfcomm连接用于实现车机和手机之间的iap2协议，进而实现车机对手机的控制，以及车身传感器信息的共享；所述无线链路驱动包括Wi-Fi设备驱动和蓝牙设备驱动，所述ios设备与无线链路驱动相连接。

2.根据权利要求1所述的苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，所述核心中间件包括以太网协议栈模块、蓝牙HFP协议栈模块、Airplay组件、控制模块、蓝牙电话模块和基于siri的语音识别模块；所述以太网协议栈模块包括TCP/IP协议、HTTP协议和RTP协议；所述蓝牙HFP协议栈模块用于实现蓝牙Handfree协议；所述Airplay组件于实现车机和手机的airplay连接；所述控制模块为基于iap2协议的控制组件，并通过iap2协议实现车机对手机的控制。

3.根据权利要求2所述的苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，所述核心中间件还包括音频数据接收单元、H.264视频接收单元、音频数据编解码模块和视频解码模块，所述音频数据接收单元负责通过RTP协议读取音频数据；所述H.264视频接收单元负责通过RTP协议读取视频码流。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，所述输入输出设备管理模块包括扬声器和显示屏，所述扬声器实现手机音频在车机的播放，所述显示屏实现手机屏幕在车机的显示。

5.根据权利要求4所述的苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，所述输入输出设备管理模块还包括触摸屏模块、方向盘按键模块、GPS模块和陀螺模块，所述触摸屏模块负责接收车机的触摸屏数据，实现车机对手机的触摸控制；所述方向盘按键模块负责接收车机的方向盘按键信息，实现车机对手机的按键控制；所述GPS模块负责采集车机上的GPS数据，实现车机对手机的辅助定位；所述陀螺模块负责采集车机上的陀螺数据，实现车机对手机的辅助定位。

6.根据权利要求5所述的苹果手机与车载主机的连接***，其特征在于，所述输入输出设备管理模块还包括麦克风模块，用于采集车机和手机的麦克风语音输入，进而通过HandFree连接实现基于siri的语音控制和蓝牙电话的语音输入控制。

7.一种如权利要求1至6任意一项所述的苹果手机与车载主机的连接***的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，车机上电后，首先连接至手机的Wi-Fi模块和蓝牙模块；

步骤B，在Wi-Fi连接的无线通路连接上以后，车机运行的airplay组件尝试和手机建立airplay连接，若airplay连接成功后，则车机会请求手机的视频流和音频流，并跳转至步骤C；否则返回重新尝试Wi-Fi连接并提示airplay启动失败；

步骤C，读取到手机的视频流，然后视频解码模块完成视频解码，并输出到显示屏实现手机界面的映射；

步骤D，读取到手机的音频流，调用音频数据编解码模块完成音频解码，并且输出到扬声器实现手机声音的输出；

步骤E，蓝牙连接的Rfcomm连接成功后，调用iap2协议建立iap2连接；

步骤F，连接成功后，运行控制组件监听输入设备触摸屏模块、方向盘按键模块、GPS模块和陀螺模块的状态，一旦有捕获消息，立即通过控制模块的相应接口发出控制信号以实现对手机的控制；

步骤G，如果步骤F采集到siri启动按钮信号，则采集麦克风的声音，通过语音识别模块和蓝牙HFP协议栈将控制语音命令传送给手机，进而实现语音识别功能。

8.根据权利要求7所述的苹果手机与车载主机的连接***的连接方法，其特征在于，在步骤D和步骤E之间，若蓝牙协议连接不成功，则返回重新尝试Rfcomm连接并提示蓝牙连接失败。