专利名称：汽车音响无线自动切换控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及汽车音频播放控制，尤其是涉及一种实现汽车音响无线自动切换的控 制系统及对应的控制方法。
背景技术：
随着汽车在中国市场的逐步普及以及信息化技术的发展，人们对汽车内部的音频 应用也变得更加丰富。汽车驾驶者在驾车时可方便的对车载收音机、CD、VCD，DVD、移动电 视、导航设备等进行切换，通过汽车喇叭将音频输出，因此，汽车喇叭成为多种信息网络设 备需要共享的发音资源或高品质传声设备。现有的汽车喇叭直接与汽车音响设备相连接，是汽车音响的独占资源。因此实现 汽车音响与喇叭的切换控制与共享成为多种信息设备的共同需要。而目前实现汽车音响与 喇叭的切换控制方式有多种1、在汽车音响与喇叭之间增设由单片机控制实现的内部切换电路，对自收音机、 CD、DVD等作发声切换。但是，该内部切换电路只能由汽车音响内部控制，不能增设其它音 源设备的共享，特别是如手机、MP3等外置设备的共享，使外置便携设备是不能享用汽车音 响资源；如果车主需要增设其它功能的音响设备，则只能更换汽车音响系统，造成浪费。2、在汽车音箱与音响设备之间加装控制装置，将其它音源信号和控制信号通过有 线的方式引入控制装置进行切换控制。该控制装置虽然可以实现汽车喇叭的切换与共享， 但其是通过有线的方式实现的，它必须将音源信号通过在汽车内布线的方式接入控制装 置，将改变汽车内饰而影响美观，且不能实现便携移动设备(如手机、MP3、外置导航仪等) 的音源信号的方便接入。3、在FM收音机预先调设接收频率，音源信号通过FM调制技术无线发射并由汽车 音响接收播放声音。但是，在进行切换时必须调设到预定频率(即换台)，假如汽车到达另 外一个城市，可能预调的频率与当地的FM频率重合，这是需要重新更换频率。使用非常不 方便，而且不能实现自动切换，需要人工手动切换频道。
发明内容
本发明提出一种实现汽车音响无线自动切换的控制系统及对应的控制方法，以解 决目前汽车喇叭无法方便的为用户提供共享服务的技术问题。为解决本发明的技术问题，本发明公开一种汽车音响无线自动切换控制系统，其 包括音源信号无线发射模块，用于发出由外部的音源信号使用汽车喇叭的ASK编码信 号，且将音源信号与ASK编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制并无线发射；与所述音源信号无线发射模块无线连接的汽车音响切换控制模块，设置于汽车音 响和汽车喇叭之间，用于接收所述ASK编码信号和所述音源信号，根据所述ASK编码信号控 制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述汽车音响切换控制模块之间自动切换，使所述音源信号从所述汽车喇叭播放。优选的，所述音源信号无线发射模块包括将所述音源信号进行放大处理的音频放大电路；按输入的编码数据以预定的数据结构进行编码，形成编码信号的编码产生电路；将放大处理后的所述音源信号与所述编码信号在同一无线发射信道中载波分时 调制，分别形成所述音频调频信号和所述ASK编码信号的信号的单片发射芯片，其连接所 述音频放大电路和所述编码产生电路；控制所述单片发射芯片发射所述音频调频信号和ASK编码信号的开关控制电路， 其连接所述单片发射芯片；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号进行信号功率放大的信号功率放大电 路，其连接在所述单片发射芯片的输出端；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号无线发射的发射天线，其连接所述信号 功率放大电路。优选的，所述汽车音响切换控制模块包括接收所述音源信号无线发射模块无线发射的所述ASK编码信号和所述音源信号 的单元接收芯片和接收天线；对所述ASK编码信号作载波信号幅度整形处理的载波整形电路，其连接所述单元 接收芯片；将整理处理后的所述ASK编码信号进行解码处理的ASK解码电路，其连接所述载 波整形电路；根据所述ASK编码信号控制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述 汽车音响切换控制模块之间自动切换的多个继电控制单元；将所述音源信号进行音频功率放大处理的音频功率放大处理电路，其连接在所述 继电控制单元和所述汽车喇叭之间；用于当检测到所述音源信号无线发射模块没有发射载波信号的时候，对接收的噪 音进行静音，或在ASK编码信号无线发送过程中，对编码声音进行过滤屏蔽的静音单元，其 连接在所述单元接收芯片和所述继电控制单元之间。优选的，所述ASK编码信号包括1至多位的地址编码位，由输入编码产生电路的编码数据所产生；1至多位的编码实际数据，所述音源信号无线发射模块是根据该编码实际数据控 制进行音频通路的自动切换；1至多位的同步位。优选的，所述编码实际数据包括DO和Dl的2位；ASK编码信号包括当所述音源信 号需要控制并使用所述汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射模块发出DO为1的第一 ASK 编码信号；以及当所述音源信号不再需要控制并使用所述汽车喇叭时，由所述音源信号无 线发射模块发出DO为0的第二 ASK编码信号。对应的，本发明还公开一种汽车音响无线自动切换控制方法，其包括当外部的音源信号需要控制并使用汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射模块发 出第一 ASK编码信号，且将音源信号调制成音频调频信号与第一 ASK编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制并无线发射；由设置于汽车音响和汽车喇叭之间的汽车音响切换控制模块无线接收所述第一 ASK编码信号，控制至所述汽车喇叭的音频通路切换到所述汽车音响切换控制模块；由所述汽车音响切换控制模块无线接收所述音频调频信号，输出至所述汽车喇叭 播放；当所述音源信号不再需要控制并使用所述汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射 模块发出第二 ASK编码信号，使所述汽车音响切换控制模块根据该第二 ASK编码信号控制 至所述汽车喇叭的音频通路切换到汽车音响。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果本发明提供了汽车喇叭共享的解决方案。通过在汽车喇叭和汽车音响之间设置汽 车音响切换控制模块，各种便携信息网络设备只需要集成或借助所述音源信号无线发射模 块，均可以共享汽车喇叭而播放音频。因此，一方面，本发明为汽车用户提供了方便、快捷的 汽车喇叭共享服务，有助于提高汽车用户的舒适感和驾车安全，另一方面，本发明也为各种 便携信息网络设备共享汽车喇叭的行业标准的制定和统一提供了可选方案，有助于推动行 业的进一步技术改革和技术创新。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中音源信号无线发射模块的结构示意图；图3是图1中汽车音响切换控制模块的结构示意图；图4是图1中音源信号无线发射模块的电路示意图；图5是图1中汽车音响切换控制模块的电路示意图。
具体实施例方式本发明为实现各种外置便携设备共享汽车喇叭资源提供了简单实用、便于标准化 推广应用的方法。如图1所示，本发明揭露的汽车音响无线自动切换控制系统包括无线连接的音 源信号无线发射模块1和汽车音响切换控制模块2。其中，所述音源信号无线发射模块1可 以单独外置也可以集成于诸如手机、MP3、汽车免提等移动终端；而所述汽车音响切换控制 模块2设置于汽车喇叭与汽车音响之间。当从所述音源信号无线发射模块1输出的外部音源信号需要控制并使用汽车 喇叭时，所述音源信号无线发射模块1以无线信号方式发出第一 ASK (Amplitude Shift Keying,幅移键控)编码信号(比如DO = 1的ASK编码信号)，所述汽车音响切换控制模 块2接收所述第一 ASK编码信号并解码，若所述音源信号无线发射模块1是呼叫所述汽车 音响切换控制模块2，则所述汽车音响切换控制模块2输出控制信号，控制关断音响设备的 电源，且将喇叭连接通路切换连通所述汽车音响切换控制模块2，使所述音源信号无线发射 模块1发来的无线电音频调频信号能够通过所述汽车音响切换控制模块2处理后，从汽车 喇叭播放。当外部音源信号播放完毕不需要控制并使用汽车喇叭时，则所述音源信号无线发射模块1以无线方式发送第二 ASK编码信号(比如DO = 0的ASK编码信号)，所述汽车音 响切换控制模块2接收该第二 ASK编码信号，解码并输出控制信号，控制自动重启汽车音 响，且控制将汽车喇叭连通汽车音响。其中，ASK编码信号的数据结构如下表1所示 表1AO至A9各位1位(bit)，为地址编码位，由输入的编码数据“ 1 ”、“0”、“f ”决定， DUDO是编码发射的实际数据，同步位可以根据实际需要设置为1至多位。结合图2和图4所示，分别为所述音源信号无线发射模块1的结构示意图和电路 示意图。所述音源信号无线发射模块1包括将外部音源信号(Audio In)进行放大处理的 音频放大电路11，使放大后的音频信号适合于调制信号的大小，输入至单片发射芯片14进 行调频成音频调频信号，音频调频信号经过信号功率放大电路15放大后，从发射天线以无 线信号发射出去；而编码产生电路12按输入的“l”、“0”、“f”编码数据(Code In)的状态， 根据上述表1所示ASK编码信号的数据结构进行编码形成编码信号，将编码信号输出至单 片发射芯片14，并调制于载波信号，形成ASK编码信号，使ASK编码信号与音频调频信号在 同一无线发射信道中分时调制而互不影响；同时电路中的开关控制电路13用于控制是否 进行ASK编码信号发射，当需要关断和接通汽车音响时，才控制发送ASK编码信号。其中，控制是关断汽车音响还是接通汽车音响，是通过ASK编码信号的输入数据 DO或Dl (本实施例采用DO)实现；当不需要进行控制音响切换功能时，这时开关控制电路 13将控制是否发送音频调频信号。结合图4所示，芯片U8为音频放大电路11 ；芯片U7为编码产生电路12 ；芯片U9 为单片发射芯片14;开关控制电路13为逻辑电路TO，具体包括U6A至TOD，以及Q6A和Q6B ； 信号功率放大电路15为三极管Q7。外部的音源信号通过芯片U8放大后进入芯片W进行 调制；输入数据“CALL”和“DECALL”经过逻辑电路U6后进入芯片U7编码，编码后送入芯片 U9，形成ASK编码信号；同时也进行ASK编码信号和调频信号共用信道分时调制控制，整体 实现了汽车喇叭的无线控制的自动切换和音频信号的无线传输。其中，开关控制电路13是这样实现的当需要打开汽车喇叭时，使CALL = “H”， U6A的输入端为高电平，U6D输出高电平使得Q6B导通，使Q5导通，给单片发射单元14 (对 应为芯片U9)供电，同时CALL接脚信号也送芯片U7控制编码数据产生，编码数据经U7输 出后经Q6A送芯片U9进行ASK信号调制。功率放大电路15 (对应三极管Q7)将发射信号 的功率进行放大后，经天线发射出去。因此，所述音源信号无线发射模块1的发明思路是用最简单实用价廉方便的方法 实现音源信号的调制发射和控制信号的调制发射以及相关控制功能，而且发射天线的尺寸 最小，以方便集成与其它便携移动信息设备。结合图3和图5所示，分别为所述汽车音响切换控制模块2的结构示意图和电路 示意图。
所述汽车音响切换控制模块2包括接收所述音源信号无线发射模块1发出的 ASK编码信号的单片接收芯片21 ；对ASK编码信号作载波信号幅度整形处理的载波整形电 路23 ；将整理处理后的ASK编码信号按照上述表1所示ASK编码信号的数据结构进行解码 处理的ASK解码电路24;第一、第二、第三和第三继电控制单元，第一继电控制单元用于控 制进行汽车音响电源切换(自动关断和接通汽车音响)，而第二、第三和第三继电控制单元 用于控制将汽车喇叭通路切换(将汽车喇叭连通至所述汽车音响切换控制模块2)，并接收 所述音源信号无线发射模块1发来的对应所述音源信号的音频调频信号，将所述音频调频 信号经过音频功率放大电路25之后，使所述音频调频信号就直接通过汽车喇叭播放；用于 当检测到所述音源信号无线发射模块1没有发射载波的时候，对接收噪音进行静音，或在 ASK编码信号无线发送过程中，对编码声音进行过滤屏蔽，使汽车喇叭不会听到恼人的编码 声音的静音单元22。结合图5所示，当所述汽车音响切换控制模块2接收到所述音源信号无线发射模 块1发来的控制请求信号(即ASK编码信号)时，ASK编码信号经C18、C19、C20和L6组成 的带通滤波器后进入单片接收芯片21 (对应图5中芯片ICl)，其与三极管Ql周围的电路组 成的本振信号混频，混频后从芯片ICl出来，经鉴频解调，再经芯片IC4整形，再送Q5进行 接通与断开汽车喇叭和汽车音响电源的自动切换控制，其中J1-J4分别对应第一、第二、第 三和第三继电控制单元。故如果增加切换电路，可控制的通路是N多个的。本发明应用于汽车无线电话的应用场景，结合蓝牙技术和本发明的汽车无线电 话，为人们在汽车行使过程中，拨打、接听电话提供了非常完美的解决方案，极大地提高汽 车生活自由、安全、便畅的完美享受，必将彻底地将人们从行车过程中拿着手机拨打、接听 的危险举动中解放出来，应用前景非常广阔，将彻底地改变和影响人们的汽车生活。接听和 拨时，汽车无线电话将自动为汽车驾驶人接通电话、自动切换到汽车音响喇叭，享受高品质 的汽车通话感受。又如利用本发明，在汽车行车过程中，坐在汽车中的任何人如果她(或他)的手机 集成了本发明的技术，将可以畅快的将MP3、MP4、网络流媒体音乐和广播高品质地从汽车音 响播放。
权利要求
一种汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，其包括音源信号无线发射模块(1)，用于发出由外部的音源信号使用汽车喇叭的ASK编码信号，且将音源信号与ASK编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制并无线发射；与所述音源信号无线发射模块(1)无线连接的汽车音响切换控制模块(2)，设置于汽车音响和汽车喇叭之间，用于接收所述ASK编码信号和所述音源信号，根据所述ASK编码信号控制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述汽车音响切换控制模块(2)之间自动切换，使所述音源信号从所述汽车喇叭播放。
2.根据权利要求1所述汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，所述音源信号 无线发射模块(1)包括将所述音源信号进行放大处理的音频放大电路(11)；按输入的编码数据以预定的数据结构进行编码，形成编码信号的编码产生电路(12)； 将放大处理后的所述音源信号与所述编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制， 分别形成所述音频调频信号和所述ASK编码信号的信号的单片发射芯片(14)，其连接所述 音频放大电路(11)和所述编码产生电路(12)；控制所述单片发射芯片(14)发射所述音频调频信号和ASK编码信号的开关控制电路 (13)，其连接所述单片发射芯片(14)；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号进行信号功率放大的信号功率放大电路 (15)，其连接在所述单片发射芯片(14)的输出端；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号无线发射的发射天线，其连接所述信号功率 放大电路(15)。
3.根据权利要求1所述汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，所述汽车音响 切换控制模块(2)包括接收所述音源信号无线发射模块(1)无线发射的所述ASK编码信号和所述音源信号的 单元接收芯片(21)和接收天线；对所述ASK编码信号作载波信号幅度整形处理的载波整形电路(23)，其连接所述单元 接收芯片(21)；将整理处理后的所述ASK编码信号进行解码处理的ASK解码电路(24)，其连接所述载 波整形电路(23)；根据所述ASK编码信号控制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述汽车 音响切换控制模块(2)之间自动切换的多个继电控制单元；将所述音源信号进行音频功率放大处理的音频功率放大处理电路(25)，其连接在所述 继电控制单元和所述汽车喇叭之间。
4.根据权利要求3所述汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，所述汽车音响 切换控制模块(2)还包括用于当检测到所述音源信号无线发射模块(1)没有发射载波信 号的时候，对接收的噪音进行静音，或在ASK编码信号无线发送过程中，对编码声音进行过 滤屏蔽的静音单元(22)，其连接在所述单元接收芯片(21)和所述继电控制单元之间。
5.根据权利要求1-4任何一项所述汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，所 述ASK编码信号包括1至多位的地址编码位，由输入编码产生电路的编码数据所产生；1至多位的编码实际数据，所述音源信号无线发射模块(1)是根据该编码实际数据控 制进行音频通路的自动切换； 1至多位的同步位。
6.根据权利要求5所述汽车音响无线自动切换控制系统，其特征在于，所述编码实际 数据包括DO和D1的2位；ASK编码信号包括当所述音源信号需要控制并使用所述汽车喇 叭时，由所述音源信号无线发射模块(1)发出DO为1的第一 ASK编码信号；以及当所述音 源信号不再需要控制并使用所述汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射模块(1)发出DO为 0的第二 ASK编码信号。
7.一种汽车音响无线自动切换控制方法，其特征在于，其包括当外部的音源信号需要控制并使用汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射模块(1)发 出第一 ASK编码信号，且将音源信号调制成音频调频信号与第一 ASK编码信号在同一无线 发射信道中载波分时调制并无线发射；由设置于汽车音响和汽车喇叭之间的汽车音响切换控制模块(2)无线接收所述第一 ASK编码信号，控制至所述汽车喇叭的音频通路切换到所述汽车音响切换控制模块(2)；由所述汽车音响切换控制模块(2)无线接收所述音频调频信号，输出至所述汽车喇叭 播放；当所述音源信号不再需要控制并使用所述汽车喇叭时，由所述音源信号无线发射模块 (1)发出第二ASK编码信号，使所述汽车音响切换控制模块(2)根据该第二ASK编码信号控 制至所述汽车喇叭的音频通路切换到汽车音响。
8.根据权利要求7所述汽车音响无线自动切换控制方法，其特征在于，所述音源信号 无线发射模块(1)包括将所述音源信号进行放大处理的音频放大电路(11)；按输入的编码数据以预定的数据结构进行编码，形成编码信号的编码产生电路(12)； 将放大处理后的所述音源信号与所述编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制， 分别形成所述音频调频信号和所述ASK编码信号的信号的单片发射芯片(14)，其连接所述 音频放大电路(11)和所述编码产生电路(12)；控制所述单片发射芯片(14)发射所述音频调频信号和ASK编码信号的开关控制电路 (13)，其连接所述单片发射芯片(14)；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号进行信号功率放大的信号功率放大电路 (15)，其连接在所述单片发射芯片(14)的输出端；将所述音频调频信号和所述ASK编码信号无线发射的发射天线，其连接所述信号功率 放大电路(15)。
9.根据权利要求7所述汽车音响无线自动切换控制方法，其特征在于，所述汽车音响 切换控制模块(2)包括接收所述音源信号无线发射模块(1)无线发射的所述ASK编码信号和所述音源信号的 单元接收芯片(21)和接收天线；对所述ASK编码信号作载波信号幅度整形处理的载波整形电路(23)，其连接所述单元 接收芯片(21)；将整理处理后的所述ASK编码信号进行解码处理的ASK解码电路(24)，其连接所述载波整形电路(23)；根据所述ASK编码信号控制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述汽车 音响切换控制模块(2)之间自动切换的多个继电控制单元；将所述音源信号进行音频功率放大处理的音频功率放大处理电路(25)，其连接在所述 继电控制单元和所述汽车喇叭之间；当检测到所述音源信号无线发射模块(1)没有发射载波信号的时候，对接收的噪音进 行静音，或在ASK编码信号无线发送过程中，对编码声音进行过滤屏蔽的静音单元(22)，其 连接在所述单元接收芯片(21)和所述继电控制单元之间。
10.根据权利要求7-9任何一项所述汽车音响无线自动切换控制方法，其特征在于，所 述ASK编码信号的结构包括1至多位的地址编码位，由输入编码产生电路的编码数据所产生；1至多位的编码实际 数据；1至多位的同步位；其中，所述编码实际数据包括DO和D1的2位，第一 ASK编码信号中DO为1，第二 ASK 编码信号中DO为0。
全文摘要
本发明公开一种汽车音响无线自动切换控制系统及方法。其中，该切换控制系统包括音源信号无线发射模块(1)，用于发出由外部的音源信号使用汽车喇叭的ASK编码信号，且将音源信号与ASK编码信号在同一无线发射信道中载波分时调制并无线发射；与所述音源信号无线发射模块(1)无线连接的汽车音响切换控制模块(2)，设置于汽车音响和汽车喇叭之间，用于接收所述ASK编码信号和所述音源信号，根据所述ASK编码信号控制至所述汽车喇叭的音频通路在所述汽车音响与所述汽车音响切换控制模块(2)之间自动切换，使所述音源信号从所述汽车喇叭播放。本发明提供了汽车喇叭共享的解决方案，方便实用。
文档编号B60R11/02GK101872157SQ20091013730
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者廖守锋, 蒲友成 申请人:廖守锋;蒲友成