通过添加接口和计算能力增强本机车载系统的辅助设备的制作方法

本发明涉及一种通过添加接口和计算能力增强本机车载系统的辅助设备。

背景技术：

在最近，消费性电子产品(ce)领域发布新产品的步伐(尤其是相对于例如智能手机的移动通信设备的发展)不断加速而汽车开发周期基本上保持不变。因此，形成ce设备提供的特征和应用与相应汽车环境(尤其是发布车辆的头部单元)之间日益增大的差距，导致不令人满意的ce设备与汽车信息娱乐系统的结合使用。

虽然可升级头部单元来满足ce设备的新特征，但是这种升级通常涉及昂贵地更换头部单元的至少一部分。因此最终用户定价包括安装达到300usd到3,000usd。最近，开始致力于使存储在智能手机和其功能组件上的数据可用于车辆头部单元。例如苹果公司的carplay作为汽车制造商的本机车载控制系统顶部的虚拟机来提供对ios设备功能组件、控件和使用的直接访问。类似地，设计安卓自动链接(aal)以将使用安卓系统的智能手机的操作系统投射或映射到车载式信息娱乐(ivi)系统上。这两种情况下，用户可通过车载式信息娱乐系统和其主显示器访问智能手机的一些功能，例如地图、消息、音乐或电话。然而，这两种选择都需要ivi系统(尤其是头部单元)与用以在头部单元和智能手机之间交换数据的协议兼容。因此，市场上现有的头部单元通常不能使用以上系统提供的功能。另外，汽车制造商由于缺少标准协议而需要分别满足这两种方法。

本申请目标在于缩小快速变化的ce发展周期和相当缓慢的汽车发布周期之间的差距。提供实惠的设备来充分使用现有汽车基础设施，且最终用户以比传统头部单元升级低得多的价格用非常便捷的方式(即插即用)来安装所述设备。本申请的另一个目标在于提供单一设备来满足ce设备各种制造商的不同需求。

技术实现要素：

上文所述的技术问题由一种可移动设备来解决，所述可移动设备适于将移动通信设备连接到车辆头部单元且包括：第一通信模块，其具有第一收发器且被配置以与头部单元进行双向数据通信；第二通信模块，其具有第二收发器且被配置以与移动通信设备进行双向数据通信；和控制单元，其被配置以基于通过第二通信模块接收到的数据来通过第一通信模块向头部单元提供至少一个服务。

第一和第二通信模块和它们各自的收发器是具有单独收发器的单独的模块。本文档中提及的所有通信模块配备有用于通过它们对应的收发器来传输和接收数据的必要组件。由于这些组件(例如编码器/解码器、调制器/解调器、数据映射器、模拟-数字/数字-模拟转换器等)是本领域已知的，所以本文中并未详细描述。向设备(如头部单元或移动通信设备)传输数据或从所述设备接收数据所需的特定组件取决于传输方法(例如使用wi-fi、蓝牙或移动通信网的无线传输；通过usb、hdmi或其他连接器的有线传输等)，且所述特定组件可易于与对应的收发器和可能需要的天线一起被提供作为相应通信模块的一部分。

根据本公开，可移动设备包括具有个别收发器的至少两个通信模块，用于分别与头部单元和移动通信设备进行双向数据通信。这些通信模块可尤其使用不同的传输技术。通过举例的方式，第一通信模块可通过如usb或hdmi的标准连接器与头部单元通信，而第二通信模块可通过蓝牙、wi-fi或认证无线usb(cwusb)与移动通信设备无线地通信。第一通信模块也可例如通过使用cwusb、wi-fi或蓝牙与头部单元无线地通信。同样，第二通信模块可通过usb或hdmi连接器与移动通信设备通信。可设想许多其他组合，且只要可移动设备包括用于与头部单元和移动通信设备单独通信的至少第一和第二通信模块，所述组合就被包括在本公开中。通过提供单独的通信模块，可移动设备尤其能够执行与头部单元和移动通信设备的同时通信。

本公开涉及一种可移动设备(即便携式设备)，所述可移动设备可易于由车辆的用户例如通过将设备插入车载式信息娱乐系统的端口(如usb或hdmi端口)或将可移动设备放入车辆内来安装和移除。交通工具可尤其是汽车或摩托车，但也可能是卡车、火车、轮船/小船或飞机，只要所述交通工具包括头部单元即可。可移动设备可假设各种类型的形状因数。通过举例的方式，可移动设备可用棍状物、转换器、钥匙链或适配器的形式提供。所述可移动设备可用各种尺寸和设计来构建，甚至可被集成到车辆的电子钥匙中。可移动设备的尺寸和重量可能足够小，以容易地将设备装配到口袋、钱包、袋子等中，使得设备可为一个人的个人ce设备组的一部分且可与智能手机等一同携带。因此，车辆上的乘客可带着他们自己的可移动设备以将他们的移动通信设备连接到车辆的头部单元。可移动设备的实施方案可尤其足够普遍，以允许特定可移动设备与不同制造商的多种车辆连用。或者，可移动设备可为特定车辆或特定制造商的配件包的一部分。

移动通信设备可为任何类型的移动终端，如手机、智能手机、pda、平板电脑、笔记本等。根据本公开的头部单元是车载式信息娱乐(ivi)系统的中心部件或至少包括所述中心部件，并且可包括或具有到另外ivi组件或车辆组件的访问。

车载式信息娱乐系统包括至少一个汽车远程信息处理/信息娱乐组件，但可包括具有任意互连级别的任意数量的汽车远程信息处理/信息娱乐组件。在这里，汽车远程信息处理/信息娱乐组件通常是安装在车辆中的硬件组件，但也可包括在单个或多个处理单元中实现的软件应用程序组件。典型汽车远程信息处理/信息娱乐组件可选自但不限于包括以下的群组：汽车收音机、包括一个或多个扬声器、放大器和d/a转换器的汽车音响系统、包括一个或多个麦克风和a/d转换器的麦克风系统、车辆导航设备、gps(全球定位系统)设备、如触摸屏、鼠标、操纵杆、轨迹球等的一个或几个辅助输入设备、一个或几个显示器、如压力传感器、道路条件传感器、停车传感器、光传感器等的一个或几个传感器、实现先前提及或其他功能的任何电子控制单元(ecu)、动力总成控制模块(pcm)、如硬盘驱动器(hdd)、光存储设备、ram存储等的一个或几个存储媒体、cd和/或dvd播放机、无线路由器、wi-fi收发器、一个或多个usb连接器、具有蓝牙天线的蓝牙收发器、具有usb连接器和/或蓝牙收发器的一个或多个辅助设备、调制解调器(例如gsm、gprs、umts等)、无线连接调制解调器、多波段天线、卫星天线等。如汽车网络can、most等的特定的组件间互连或如以太网或usb的一般互连技术也可在车辆内实现特定的远程信息处理/信息娱乐功能方面发挥重要作用。

作为ivi系统的中心部件的头部单元控制ivi系统的组件、从至少一些组件接收数据并将数据传输到一些(其它)组件，以向车辆的用户提供多个远程信息处理/信息娱乐服务。从一些组件接收到的数据或发送到一些组件的数据可尤其包括控制信号。通过举例的方式，从触摸屏、操纵杆、轨迹球或车辆的其他输入设备接收到的控制信号可由头部单元接收，且被提供到对应的远程信息处理/信息娱乐组件。结合ivi系统的其他组件，车辆头部单元向车辆的用户(即，驾驶员或乘客)提供多个远程信息处理或信息娱乐服务。

在这里且在下文中，远程信息处理/信息娱乐服务是指直接或间接由车载式信息娱乐系统的一个或几个远程信息处理/信息娱乐组件向用户提供的服务。直接向用户提供远程信息处理/信息娱乐服务可例如包括向用户提供和/或呈现例如呈导航信息形式的信息和/或数据、可视化地显示例如视频的信息和/或数据，或再现如音频广播或车载电话语音的声数据。其还可包括接收来自用户的例如呈语音命令、车载电话语音、键盘输入形式的输入，以例如用于车辆导航或游戏，或本领域已知的任何类型的人机交互。间接向用户提供远程信息处理/信息娱乐服务可例如包括向如座位和镜子位置的控制器的特定的远程信息处理/信息娱乐组件提供数据，或预定远程信息处理/信息娱乐组件的车载或非车载诊断。后者也可涉及连接到汽车零售商或修理师的远程服务器，和与汽车零售商或修理师的远程服务器交换数据。

向用户提供远程信息处理/信息娱乐服务可尤其涉及特定服务的外部(即，非车载)供应商。实例是显示视频流、下载视频、再现卫星无线电广播、访问万维网，或需要访问外部(数据)供应商的任何其他数据提供。在这种情况下，ivi系统可提供访问外部供应商的远程服务器的控制器、处理从外部供应商接收到的数据的处理单元，和如显示器、扬声器等的远程信息处理/信息娱乐组件，以向用户提供远程信息处理/信息娱乐服务。应当理解，这里和下文中的远程信息处理/信息娱乐服务并不限于可仅由ivi向用户提供的那些服务，而是也包括结合如移动通信网、数字视频(dvb)和数字音频(dab)广播网络、互联网等的外部基础设施提供的那些服务。远程信息处理/信息娱乐服务尤其包括结合可移动设备(见下文)提供的那些服务。

汽车远程信息处理/信息娱乐组件通常向用户和/或ivi系统的另一组件提供一个或几个特定的(远程信息处理/信息娱乐)服务。服务可尤其通过ivi系统的至少一个应用程序组件被提供到用户和/或另一组件。应用程序组件可由电子电路提供，但通常被实现为处理单元中的软件应用程序组件。尤其是，应用程序组件可为实时应用程序组件，这是因为由处理单元进行的应用程序组件的执行与车辆其他组件预定义的时标同步发生。作为一个例子，导航系统的显示器的更新通常与车辆的移动和检测到车辆的gps位置的变化同步发生。处理单元可为任何类型的电子处理设备，尤其是用于嵌入式系统中的cpu或gpu，且实现可呈计算机可执行指令集或程序代码或应用程序编程接口(api)的一部分的形式。在处理单元上实现和/或运行应用程序组件的指令集或程序代码可被存储在本领域已知的易失性或非易失性存储和/或存储设备中，且可当被安装在ivi系统中、由用户自定义，和/或通过外部输入更新到ivi系统时被配置。处理单元和/或存储和/或存储设备可为例如头部单元的中央远程信息处理控制单元(tcu)的一部分或可为汽车远程信息处理/信息娱乐组件的一部分。在以下本发明的详细描述中给出所述远程信息处理/信息娱乐组件的实例。

应用程序组件提供的远程信息处理/信息娱乐组件的远程信息处理/信息娱乐服务包括但不限于来自以下群组的服务：例如免提电话服务的信息娱乐、导航、如am/fm收音机、数字音频广播(dab)收音机、带内同频(iboc)数字收音机和卫星广播的音频服务、如dvd播放、hdd播放、数字视频广播(dvb)视频服务、3gpp移动视频服务等的视频服务、网页访问、电子邮件服务、流量信息服务，和如车载游戏和浏览车辆信息服务的人机交互(hmi)服务，或需要车辆-基础设施通信的任何其他类似app服务。服务可由用于单一或几个远程信息处理/信息娱乐组件的单一由单一应用程序组件来提供，其中远程信息处理/信息娱乐组件可彼此交互和/或与应用程序组件交互。尤其，应用程序组件可从特定的远程信息处理/信息娱乐组件请求远程信息处理/信息娱乐服务，如通过后座显示器向乘客显示视频文件，且特定的远程信息处理/信息娱乐组件(在这种情况下是后座显示器)将提供与其他远程信息处理/信息娱乐组件(例如车载硬盘驱动器)交互的所请求服务。服务也可由用于单一或几个远程信息处理/信息娱乐组件的多个应用程序组件来提供。

如上文所述，可由头部单元提供给用户的头部单元和远程信息处理/信息娱乐服务通常限于可由车辆交付时安装在车辆中的远程信息处理/信息娱乐组件(包括某些软件应用程序)提供的那些服务。因此，没有预安装车载电话系统、语音命令系统、dab/dvb接收机或车辆导航系统的ivi系统例如在没有添加复杂且通常昂贵的外部设备的情况下不能以简单方式分别提供车载电话、语音操作、dab/dvb或导航信息服务。即使这样的设备可用，与例如连接器的硬件或例如安装在头部单元上的api的软件的兼容性问题限制了将外部设备应用到仅实现最低要求设置的车辆。随着消费性电子产品的快速发展，且尤其是汽车环境可能感兴趣的服务和app的快速发展，考虑最新ce设备可能达到的情况和基于头部单元的最低要求设置实际可实现的情况之间的特征差距继续增大。通过举例的方式，由于所涉及移动通信设备和头部单元使用的软件和/或协议的不兼容性，所以一般排除经特别设计以通过例如触摸屏或轨迹球的ivi系统的输入单元与ivi系统连用的智能手机的控制app。

根据本公开的可移动设备试图通过提供在现有和未来头部单元的规范(硬件和软件)与ce设备的快速发展的服务应用程序之间调和的实惠、多功能物品来缩小这个差距。通过使用单独的通信模块，即使其传输方法和协议不兼容，这样也提供了在头部单元和移动通信设备之间传输数据的一种方式。具有可移动设备的控制单元具体充当解释器，所述解释器使用通过第二通信模块接收到的数据来通过第一通信模块向头部单元提供至少一个服务。在这里和下文中，术语“数据”可总包括如音乐或视频数据的实际数据，和例如操作头部单元或移动通信设备以及这些设备执行的特定应用程序所需的控制信号的专用控制数据。因此，可移动设备的控制单元可适于通过第二通信模块从移动通信设备接收数据，并通过第一通信模块以可由头部单元接收并处理的方式和格式将所述数据传递到头部单元。同样，控制单元可适于通过第一通信设备从头部单元接收数据，并通过第二通信模块以可由移动通信设备接收并处理的方式和格式将所述数据传递到移动通信设备。这尤其包括例如从触摸屏、轨迹球、游戏杆或ivi系统的其他输入设备接收的控制数据，以访问如音乐、图片或视频数据的特定的数据，和/或控制移动通信设备上的特定的app。因此，用户可直接通过车辆的ivi系统的控件访问移动通信设备的功能，例如智能手机的导航功能或语音命令功能。

可移动设备因此用以向头部单元提供通过所连接移动通信设备的功能可用的服务，并通过头部单元提供给车辆的用户。术语“服务”在这个上下文中应理解为如上文限定的依赖于移动通信设备的功能(尤其是数据)的远程信息处理/信息娱乐服务。作为一个例子，所述服务可促进将智能手机的显示内容传播到ivi系统的显示器，并且将控制数据(例如触摸选择)传播回智能手机。然而，至少一个服务并不限于所述反射显示内容和传播控制信号，还包括将ivi系统和头部单元可用的特定车辆数据传输到移动通信设备以进行另外的处理。因此，例如速度、燃料消耗、gps位置、行驶里程等的车辆数据可被传递到移动通信设备，其中专用app可处理这些数据，例如以提供统计分析、日志记录功能等。因此，用户可参与移动通信设备可用app的快速发展而无需更新接口或甚至整个头部单元。另外，由于设备的可选硬件组件，可移动设备可提供另外的服务，所述可选硬件组件并非由移动通信设备或ivi提供。通过举例的方式，可移动设备可提供移动应用程序(包括移动通信设备的移动应用程序)的另外的运行环境、不具有与头部单元的一个或多个内建模块兼容的连接性模块的到手机或相机的增强连接性，或到移动通信网的直接连接性(见下文)。为此，可移动设备的控制单元不仅是第一和第二通信模块之间的桥接，还提供其自己的运行环境。最后，在不需要使用可移动设备修改头部单元的情况下(见下文)，用非标准或非兼容的装置(例如后视/前视相机或平视显示单元)来改装车辆变得有可能。

第一和第二通信模块可各自被配置以通过选自以下模型群组的至少一个连接模型来启用双向数据通信：通过usd、hdmi和/或闪电连接器/雷电接口等的有线连接，和通过蓝牙、wi-fi和/或cwusb等的无线连接。每个通信模块可能以一个以上连接模型为特征。第一和第二通信模块的连接模型可相同或不同。可移动设备(尤其是其控制单元)还可适于通过第一和第二通信模块交替和/或同时执行通信。后一选项允许使用ivi组件(例如扬声器和麦克风)通过移动通信设备将存储在移动通信设备上的视频内容串流到ivi系统的显示器以及免提电话连接。

在一个特定实施方案中，控制单元还可被配置以处理通过第二通信模块接收到的数据。类似地，控制单元可处理通过第一通信模块或任何其他通信模块接收到的数据。因此，在将基于处理产生的数据提供到另一通信模块进行传输之前，控制单元处理从一个通信模块接收到的数据。处理可尤其包括处理为了符合接收设备(例如头部单元或移动通信设备)的数据规范而将要传递的数据。处理因此可包括重新格式化和/或包装数据(例如音乐或视频数据)，和/或将发射设备(例如头部单元)的非泛型控制信号映射到接收设备(例如移动通信设备)的对应控制信号。数据和控制信号被可移动设备的控制单元处理的方式可尤其在软件方面实现，因此可用简易方式来更新。即使在硬件方面实现，实惠的可移动设备可简单地用较新的模型来替代，以适应消费性电子产品的新发展。

在另一实施方案中，可移动设备还可包括存储应用程序编程接口(api)的存储单元，应用程序编程接口(api)实现至少第一协议，以通过第一通信模块与头部单元通信，和第二协议，以通过第二通信模块与移动通信设备通信，其中控制单元包括适于执行api的至少一个处理单元。尤其，第一和第二协议可为不同的协议。或者，所述协议可通过第一和第二通信模块借助于两种通信的api来实现。至少一个处理单元可为任何类型的电子处理设备，特别是用于嵌入式系统中的cpu或gpu。存储单元可尤其包括非易失性存储，例如快闪记忆体、eprom、eeprom或本领域已知的其他非易失性存储，使得api可用非易失性方式存储在存储单元中。优选地，存储单元可至少包括可擦除和可编程只读存储器部分(eeprom)以允许之后api的更新。至少一个处理单元可包括专用应用程序处理器，以执行api和构建在api上的一个或几个应用程序。

如上文所述，api包括至少一组用于实现至少第一和第二协议以分别与头部单元和移动通信设备通信的例程和/或软件工具。可移动设备的api因此由头部单元的对应api匹配，所述头部单元的api在ivi系统的处理单元上执行，以实现与可移动设备通信的至少一个协议；且类似地由移动通信设备的api匹配，所述移动通信设备的api在移动通信设备的处理单元上执行，以实现与可移动设备通信的至少一个协议。可移动设备的api可实现与不同移动通信设备通信的不同协议，所述不同移动通信设备例如使用苹果公司的carplay的iphone和使用谷歌自动链接(gal)的基于安卓的智能手机。另外，不同的协议可由api来实现，以满足不同技术的数据传输，例如蓝牙、wi-fi、usb、cwusb和hdmi。实现的协议因此可包括与传输技术相关的规则，和与接收/发射设备的数据规范相关的规则。api可通过一个或几个通信模块/技术来实现多个通信协议。或者，多个api可被存储在存储单元中，每个api专用于特定协议和/或通信模块/技术。

除了实现头部单元和移动通信设备的通信协议之外，api还可实现一组例如呈函数库形式的例程和/或工具，以在运行环境中(即在可移动设备自身的至少一个处理单元上)执行一个或几个应用程序。例如，通过另一通信模块提供免提电话服务以将可移动设备连接到移动通信网的应用程序可使用可移动设备的api来执行。因此，api可包括语音识别的例程，以提供语音命令操作作为远程信息处理/信息娱乐服务，即使在车辆自身的ivi系统中未预见到所述例程。要在可移动设备的处理单元上执行的应用程序可被存储在存储单元中，且需要时被更新。

如上文已述，控制单元还可被配置以通过执行api来提供至少一个服务。至少，所述执行可实现必要的协议，以将从头部单元或移动通信设备接收到的数据传递到个别其他设备。另外，可如上所述地处理数据，或者可使用api来执行专用应用程序，以通过对应的通信模块向存储在移动通信设备上的数据或到云服务的连接提供附加功能(例如媒体播放机)。

在一个另外的实施方案中，可移动设备还可包括解码单元，其被配置以解码从移动通信设备和/或头部单元接收的数据(尤其是视频数据)；和/或编码单元，其被配置以编码要被传送到头部单元和/或移动通信设备的数据。解码/编码单元例如可被配置以解码/编码标准视频格式，例如h.264或h.265。它们可一般解压/压缩视频数据，从而补充头部单元或移动通信设备处不可获得的视频处理功能或计算能力。在一个特定实施方案中，解码单元和/或编码单元可被集成到控制单元中或甚至作为处理单元的一部分。或者，解码单元和/或编码单元可被提供作为相应通信模块的一部分。因此，可提供一个以上的解码单元和/或编码单元。

在一个另外的实施方案中，可移动设备还可包括验证单元，其被配置以通过第一通信模块与头部单元执行验证过程。另外，验证单元可被配置以通过第二通信单元与移动通信设备执行验证过程，或者可提供用于所述验证过程的专用另一验证单元。验证单元可被集成到控制单元中，且尤其被提供作为处理单元的一部分。

验证过程可涉及本领域使用的任何验证方法，例如，密码、通行码、密钥、解密密钥、数字证书、数字签名或任何其他验证方法。可能期望对哪些可移动设备可与头部单元通信且可移动设备可与哪些移动通信设备通信设定限制，以避免例如滥用个人或专有内容。又，在车辆中可存在一个以上移动通信设备，而与可移动设备通信应限于所述设备中的一个或几个。验证过程可尤其是在控制单元(例如处理单元和/或头部单元执行的api)中实现的防火墙的一部分。当在可移动设备和头部单元或移动通信设备之间建立连接时，执行验证过程也允许通过加密通道(即以加密的形式)执行各自的通信。可使用任何已知的加密方法，例如，公钥加密、非对称密钥加密、diffie-hellman密钥、数字签名算法、椭圆曲线技术、密码验证协议技术、paillier密码系统、rsa加密算法、ssh、cramer-shoup密码系统、基于身份加密(ipe)、链路密钥、有线等效隐私(wep)、wi-fi保护访问(wpa、wpa2)、预共享密钥(psk)等。

作为对验证单元的替代，可移动设备、头部单元和移动通信设备可在其个别的处理单元上应用程序层中各自运行应用程序或app，以执行验证过程和可选加密。通过使用如ssl、ssh、gnupg、pgp等的技术在应用程序层中执行加密，个别设备运行的应用程序提供端到端加密，其中头部单元/移动通信设备和可移动设备之间的所有流量都被加密。端到端加密通常会减小未经授权的人刺探通信伙伴之间的流量的风险。

在一个另外的实施方案中，在可移动设备和头部单元和/或移动通信设备之间建立通信可包括建立蓝牙连接。可使用任何可用蓝牙技术，尤其是蓝牙2.1及以上版和与wi-fi耦连的蓝牙。蓝牙是具有主从结构的基于数据包的协议。主蓝牙设备可与最多七个设备通信。在任何给定时间，数据可在主设备和一个其他设备之间传递，除了广播模式以外。作为一个例子，头部单元可被配置为主设备，而连接到它的可移动设备可被配置为从设备。可移动设备到头部单元的连接可始于可移动设备或ivi系统，且可涉及发现在范围内启用蓝牙的设备。使用蓝牙设备的服务可能需要其拥有者进行配对或接受。建立蓝牙连接可例如包括可移动设备和头部单元的安全简单配对(ssp)。自从蓝牙2.1版以来就可使用安全简单配对(ssp)。出于安全方面的考虑，可能需要辨识特定的设备，从而使得能够控制允许将哪些设备(在这里是可移动设备)连接到给定蓝牙设备(在这里是ivi系统的头部单元)。同时，使如可移动设备和头部单元的蓝牙设备能够建立连接而无需用户干预可能是有用的。类似的配置可应用于可移动设备和移动通信设备之间的连接。由于提供了单独的通信模块，可移动设备可在不同通信中充当主设备和从设备。例如，可移动设备可在与头部单元通信中被配置为从设备，而在与移动通信设备通信中被配置为主设备。不同的角色由可移动设备的控制单元来协调。

在一个另外的实施方案中，将可移动设备连接到ivi系统的头部单元可包括建立wi-fi连接。wi-fi连接可使用本领域已知的无线通信的任何安全协议来建立，所述安全协议例如有线等效隐私(wep)、wi-fi保护访问(wpa和wpa2)、预共享密钥(psk)、可扩展验证协议(eap)、轻量可扩展验证协议(leap)、受保护的可扩展验证协议(peap)、端到端加密等。通过wi-fi将可移动设备连接到头部单元可能需要在可移动设备侧和/或头部单元侧进行验证，所述验证类似于上述蓝牙连接的验证。验证过程可由上述验证单元来执行。即使在可移动设备被通过将其插入ivi系统的usb和/或hdmi连接器(见下文)(即通过电缆)而直接连接到头部单元的情况下，也可执行验证过程，以防止对车辆功能和/或数据进行未经授权的访问。

在一个另外的实施方案中，第一通信模块可包括适于将可移动设备与头部单元连接的第一连接器，尤其是usb和/或hdmi连接器；且/或第二通信模块可包括适于将可移动设备与移动通信终端连接的第二连接器，尤其是usb和/或hdmi连接器。usb和hdmi是消费性电子产品和汽车信息娱乐领域中普遍的标准。因此，许多现有车辆已配备有usb和/或hdmi端口作为信息娱乐系统或头部单元的一部分。本实施方案利用这些连接器的普遍性，以呈现可由用户以即插即用方式易于连接到车辆头部单元的可移动设备。如果可用，就可使用雷电接口/火线连接作为将可移动设备连接到头部单元和/或移动通信设备的替代。组合的usb/hdmi连接器也可用以同时获利于hdmi连接的高速数据链路和usb连接的多功能连接。后者甚至允许通过与头部单元连接来直接向可移动设备供电。

根据该实施方案，借助于对应的连接器通过有线连接来提供与头部单元和/或移动通信设备的连接。各自的通信模块的收发器分别通过连接器从头部单元或移动通信设备接收数据并向头部单元或移动通信设备传输数据。

在usb连接器的情况下，通信模块可包括专用usb收发器以及usb控制器。usb控制器可为微处理器加usbsie(串行接口引擎)、集成微处理器/usb芯片，或连接到usb收发器的asic。在标准usb设置中，一个被连接的设备一般假设控制通信的主机角色，而另一设备假设向主机提供服务的功能角色。在本实施方案中，头部单元可被配置为主机或主设备，而可移动设备假设相对于第一通信模块的从设备的角色。如前文所述，然而，提供单独的第二通信模块允许可移动设备同时假设与移动通信设备通信的主机角色。具有控制单元充当第一和第二通信模块之间中介物的可移动设备的特定设计兼顾这两个角色没有冲突。另外，可移动设备可充当usb集线器，其允许同时将多个设备连接到可移动设备。

或者，第一和/或第二通信模块可被配置以使用usb带著走(usbotg)来假设双重角色或多角色。通过提供对应的otg控制器作为相应通信模块的一部分，可移动设备可通过这个模块来执行主设备和从设备角色。作为多功能设备，可移动设备可甚至单独或同时地操作为一个或多个主机和一个或多个外围设备。当被应用到第二通信模块时，所述多角色配置允许连接多个移动通信设备和/或其他设备，从而同时假设可移动设备的不同角色。例如，智能手机可能以外围设备(从设备)的角色连接到可移动设备以访问存储在智能手机上的视频数据，而通过cwusb以主机角色将下文将描述的平视显示器单元连接到可移动设备以访问头部单元提供给可移动设备的导航信息。提供otg控制器作为第一和/或第二通信模块的一部分允许到对应usbotg头部单元和/或移动通信设备的多功能连接。

使用usbotg连接，可移动设备和所连接设备之间的通信代表点到点连接。根据usb2.0规范的usbotg补充，附加检测协议(adp)用于检测usb设备的附加，会话请求协议(srp)允许两个通信设备控制链路功率会话何时活跃，且主机交流协议(hnp)允许通信设备交换其主机/外围角色以及确定起始主机。otg控制器可使用有针对性的外围列表来指定可连接哪些类型的usb外围设备。这可尤其与不能自己供电的usb外围设备相关。可通过第二通信模块连接到可移动设备的典型的usb外围设备是手机、pda、数字相机、便携式存储设备、例如mp3/mp4播放机、便携式导航设备、数字视频相机、数字音频播放机等。许多这些设备可由电池供电，而其他设备可被连接到车辆的电源，例如点烟器插座。对于这些自供电设备，通过第二通信模块的usb连接器提供8ma一般足够了，而电池供电设备可能需要500ma(usb2.0)或900ma(usb3.0)。

不管有没有otg补充，usb控制器都以数据包形式提供数据传输，其中三种主要类型的数据包包括令牌数据包、数据包和握手数据包。另外，应用程序数据包提取器可被提供为通信模块或控制单元的一部分，以专门包装usb应用程序数据包中的应用程序数据和命令并从usb应用程序数据包提取应用程序数据和命令，使得应用程序数据包提取器仅支持应用程序相关的数据包。应用程序数据包的传输可例如用以在由控制单元的处理单元执行的应用程序和头部单元之间建立专门通信，以向头部单元提供应用程序特定服务。usb控制器借助于数据的同步传输进一步有利于保证数据交换率。在这种传输模式下，如电话或视频流的实时服务可通过第一通信模块的usb连接器由可移动设备提供。其他常见传输模式包括例如用于上传文件到头部单元和从头部单元下载文件的大容量传输；和控制传输或中断传输，以将控制信号从头部单元提供到可移动设备和/或移动通信设备。虽然usb2.0提供最多480mbit/s，usb3.0提供最多5gbit/s，但是对于所有主要信息娱乐服务已足够。

另外或替代，第一和/或第二通信模块可包括hdmi连接器。hdmi连接器允许尤其适于串流视频内容的高达8.16gbit/s(hdmi1.4)的非常高的数据传输率。因此，hdmi连接器可用以由可移动设备提供视频串流服务，其中视频数据被存储在移动通信设备或大容量存储设备上，所述移动通信设备或大容量存储设备通过hdmi连接器被连接到可移动设备的第二通信模块。

第一和/或第二通信模块可另外或替代地配备有用于与头部单元和/或移动通信设备无线通信的无线收发器。无线usb(cwusb)收发器可用以使用ofdm技术将可移动设备连接到多个外围设备和/或头部单元。与有线usb连接器一样，无线usb通信模块可使用对应usb控制器被配置为主机、从设备或双作用设备。另外，具有天线单元的wi-fi模块可被包括在第一和/或第二通信模块中，以提供与头部单元和/或移动通信设备的无线通信。

在一个另外的实施方案中，可移动设备还可包括电源元件(尤其是电源连接器)，其被配置以接收车辆供应的电力。控制单元(尤其是至少一个处理单元)和可移动设备的可能其它单元的操作需要电源。另外，可能需要可移动设备来通过第二通信模块向所连接的设备(例如移动通信设备)提供电力。虽然可移动设备可配备有例如(充电)电池的电力存储单元以向可移动设备的组件提供电力达某一时间段，但是根据这个实施方案的可移动设备通过电源元件接收车辆供应的电力。在最简单的情况下，这个电源元件可包括连接器的各自的电线，可移动设备是通过所述电线连接到头部单元。作为一个例子，usb连接器同时提供数据并向连接供电，以至少部分向所连接的外围设备供电。如上所述，头部单元可通过第一通信模块向可移动设备提供最多500ma(usb2.0)或900ma(usb3.0)，这一般足以向可移动设备自身的组件供电。如果需要例如提供可移动设备的处理单元的大量处理能力，那么电源元件可包括车辆电源的连接器，例如点烟器插座。也可需要所述电源以通过可移动设备的第二通信模块向连接的usb设备间接供电。电源元件可被提供为第一通信模块的一部分，尤其是第一通信模块的usb连接器的一部分。

在一个另外的实施方案中，第二通信模块还可被配置以与辅助信息娱乐设备通信，所述辅助信息娱乐设备例如前视相机、后视相机，或平视显示器。如反复提及，可通过可移动设备来连接并访问与移动通信设备不同的其他设备。这些设备包括ce设备，所述ce设备不包括移动通信功能，所述ce设备例如数字相机、数字视频相机、mp3/mp4播放机和/或其他已知数字音频播放机、大容量存储媒体、闪存存储媒体等。然而，甚至是可通常被提供为车载式信息娱乐系统的组成部分的信息娱乐设备也可借助于上述可移动设备被以简单且实惠的方式改装到不具有这些组件的车辆的ivi系统。作为一个例子，前视相机和/或后视相机可借助于可移动设备被改装到配备有显示器的ivi系统。各自的相机被连接到根据本公开的实施方案的第二通信模块，以通过第二收发器或专用另外的收发器进行通信。通信可尤其被无线地执行，以降低相机的安装复杂性和成本。前视/后视相机摄取的视频数据因此可借助于可移动设备被提供到ivi系统的头部单元和显示器。与完全更新头部单元和/或ivi系统以与前视/后视相机连用相比，整体改装成本可保持较低。

改装的平视显示器给出另外一个实例。典型平视显示器的投影单元可用实惠的方法改装到车辆。投影单元然后可通过可移动设备的第二通信模块被连接到可移动设备。因此，车辆的ivi系统和头部单元提供的车辆数据或导航数据可借助于可移动设备提供到投影单元，以使对应的图像数据投影到车辆的挡风玻璃上。可移动设备的控制单元可尤其将从头部单元接收到的原始数据处理为将要被提供到投影单元的对应图像数据。因此，无需进一步改变车辆的头部单元。即使车辆的ivi系统不具有导航组件，可移动设备也可被配置以将通过第二通信模块接收到的导航数据例如从便携式导航设备提供到改装的平视显示器的投影单元。因此，借助于可移动设备和对应辅助设备来扩展车辆的现有远程信息处理/信息娱乐服务的大量选项变得可用，从而缩小ce发展和汽车发布周期之间的差距。

在特定实施方案中，可移动设备还可包括第三通信模块，其被配置以与无线网络(尤其是移动通信网)进行双向数据通信。为此，第三通信模块包括尤其用于与移动通信网通信的无线收发器，和所需的天线。数据(尤其是语音数据)可通过第三通信模块来接收和发送，例如以向车辆的用户提供免提电话服务。为了使得可移动设备能够访问所述服务供应商的移动电信服务(例如电话、短信或互联网访问)，可移动设备可配备有订户身份模块(sim卡)。因此，甚至是不具有所述sim卡的ivi系统也可被容易地改装以借助于可移动设备进行上述移动电信服务。移动电信技术的变化(例如mimo、sim卡或甚至移动通信技术的国家特征)可通过用以所需组件为特征的不同或较新版本代替可移动设备来解决。

应当理解，本公开还包括上述实施方案以及其中可移动设备的一些组件由其他所述组件替代的实施方案的组合。作为一个例子，可设计一种可移动设备，其中第二通信模块由上述第三通信模块替代，使得可移动设备专用于提供移动电信服务。又，可设计通过其第二通信模块仅提供与一个或几个辅助设备的连接而不提供与移动通信设备的连接的可移动设备，以将特定组件改装到车辆的ivi系统。可设想出多个替代性实施方案，只要可移动设备包括单独的第一和第二通信模块，由控制单元控制以在所连接的头部单元和外部设备之间交换处理的数据。

本公开还包括一种根据上述实施方案中任一实施方案的可移动设备的使用，以将移动通信设备连接到车辆头部单元，其中存储在移动通信设备上的数据是通过可移动设备从头部单元访问。

如上文相对于可移动设备描述的等效修改和扩展也可被应用到根据以上描述的可移动设备的使用。尤其，移动通信设备可为智能手机，且存储在移动通信设备上的数据可包括音频数据和/或视频数据。根据这个实施方案，存储在移动通信设备上的数据是通过可移动设备由头部单元访问。为此，借助于可移动设备的第一和第二通信模块和控制单元在头部单元和移动通信设备之间交换数据和控制信号。控制单元尤其适于在将所处理的数据传送到另一设备之前对从一个设备接收的数据(可能包括控制信号)执行必要的转换和/或映射过程。因此，车辆的ivi系统的上述输入单元可用以导航通过存储在移动通信设备上的数据，并访问例如音乐或视频文件或视频流的特定数据。

根据一个实施方案，可移动设备可用以将所述控制信号从头部单元传输到移动通信设备。通过可移动设备从移动通信设备在头部单元处接收到的数据可例如用以向选择屏幕显示ivi系统的显示器上的可选音乐曲目和/或视频。作为回报，例如借助于在显示器上触摸输入或通过轨迹球或操纵杆的用户输入来指示选择特定项的控制信号可被处理并由可移动设备传递到移动通信设备，以由移动通信设备启动对应数据的传输。可考虑如上所述的多个替代性使用实例。

本公开还包括一种将移动通信设备连接到车辆头部单元的方法，所述方法包括以下步骤：在可移动设备和头部单元之间建立第一连接，以通过可移动设备的第一通信模块进行双向数据通信；在可移动设备和移动通信设备之间建立第二连接，以通过可移动设备的第二通信模块进行双向数据通信；和使用可移动设备的控制单元基于通过第二通信模块接收到的数据来通过第一通信模块向头部单元提供至少一个服务。如上文相对于可移动设备描述的等效修改和扩展也可被应用到借助于可移动设备将移动通信设备连接到车辆头部单元的方法。尤其，等效修改和扩展可被应用到可移动设备的第一和第二通信模块以及控制单元、车辆的头部单元和用于根据上述方法通过可移动设备将移动通信设备连接到头部单元的过程中采用的移动通信设备。另外，如“可移动”、“服务”、“数据”等术语的定义以上述意义用于所述方法。

取决于所涉及的通信方法，第一连接的设置可由头部单元或可移动设备来启动。作为一个例子，如果可移动设备的第一通信模块假设usb从设备的角色，那么头部单元可作为usb主机启动设置。类似地，取决于所涉及的通信方法，第二连接的设置可由可移动设备或移动通信设备来启动。在这里，如果第二通信模块的usb控制器被配置为usb主机，那么可移动设备可启动设置。在这个上下文中参考该文档中之前提供的通信模块和方法的广泛描述。

在一个特定实施方案中，方法还可包括处理通过第二通信模块接收到的数据。如上文所述，所述处理可由可移动设备的控制单元的一个或几个处理单元来执行。又，通过第一通信模块接收到的数据可由所述处理单元来处理。处理可不仅包括如像转换、减压、压缩、解码、编码等的数据处理，还包括头部单元和移动通信设备的对应规范之间的控制信号的映射。控制单元因此通过在将所处理的数据的至少一部分传送到个别其他设备之前处理接收到的数据来充当头部单元和移动通信设备之间的中介物。

在一个另外的实施方案中，方法还可包括：在可移动设备的至少一个处理单元上执行应用程序编程接口(api)，其实现至少第一协议，以通过第一通信模块与头部单元通信，和第二协议，以与移动通信设备通信。又，如上文相对于可移动设备的api描述的等效修改和扩展也可被应用到根据这个实施方案的方法。尤其是，第一和第二协议可为相同或不同的协议。api可尤其被存储在具有非易失性存储的存储单元上，所需例程或应用程序从所述存储单元加载到处理单元的存储中。第一和第二协议可取决于第一和第二通信方法中的通信方法而改变，且api还可向另外的应用程序提供用以提供另外功能的软件。本公开还包括通过在可移动设备的非易失性存储上存储或安装更新版本来更新api的至少一部分的步骤。因此，新特征可被添加到可移动设备且通过其添加到车辆的ivi系统，而不需要交换整个设备或甚至头部单元。

在一个特定实施方案中，可通过如上文所述地执行api来提供至少一个服务。尤其，应用程序可由基于api的处理单元来执行，且所述处理单元实现要被提供到头部单元的服务。

在一个另外的实施方案中，方法还可包括：解码可移动设备从移动通信设备和/或头部单元接收的数据(尤其是视频数据)；和/或编码要被可移动设备传送到头部单元和/或移动通信设备的数据。上述解码和编码单元可用于这些过程。通过解码从移动通信设备接收到的h.264或h.265视频数据，可用舒适的方式在车载式显示器上显示高质量的视频或电影。又，将解码/编码功能添加到可移动设备缓解了由于车辆的ivi系统的编解码器中实现的过时规范而对可访问音频/视频数据格式的潜在限制。

在另一实施方案中，方法还可包括：通过第一通信模块执行头部单元和可移动设备之间的验证过程。等效地，当通过第二通信模块建立连接时，可在可移动设备和移动通信设备之间执行验证过程。验证过程可由可移动设备的专用验证单元来执行，且可由启动相应连接的设置的设备来启动。通过执行验证过程，可限制对头部单元、可移动设备和/或移动通信设备的数据和/或服务的访问。又，方法可包括：通过可移动设备和/或头部单元的防火墙由任一设备来过滤数据和访问请求。另外，数据可在传输之前通过可移动设备、头部单元和/或移动通信设备的加密过程加密。

在一个另外的实施方案中，方法还可包括：在可移动设备和辅助信息娱乐设备之间建立第三连接，辅助信息娱乐设备例如前视相机、后视相机，或平视显示器；和在可移动设备上从辅助信息娱乐设备接收数据和/或将数据从可移动设备传送到辅助信息娱乐设备。如上述用于可移动设备的所述修改也可被应用到根据这个实施方案的方法。尤其，第三连接可通过可移动设备的第三通信模块来建立。如果使用无线usb连接，那么前视相机/后视相机可被配置为usb从设备，而平视显示器可被配置为usb主机。可移动设备(尤其是其api)可适于向车辆的现有ivi系统实现改装前视/后视相机和/或平视显示器所需的传输协议，而无需主要改变头部单元或ivi系统。

在一个另外的实施方案中，最后，方法还可包括：在可移动设备和无线网络(尤其是移动通信网)之间建立第四连接，以进行双向数据通信。对应的通信模块(包括所需组件和天线)可被提供为可移动设备的一部分。可移动设备的sim卡可用以访问移动通信网。借助于可移动设备，免提电话服务、短信和/或移动上网可被添加到车辆的ivi系统，即使所需硬件或软件尚未被安装在ivi系统中。

可考虑上述向车辆头部单元提供额外功能性和服务的方法的许多变形。应当理解，上述实施方案的上下文中揭示的示例性组件或过程可由本领域已知的其他合适的组件或过程来替代或补充。

本教导提供了可由最终用户以比传统头部单元升级低得多的成本用非常简便的方式(即插即用)安装到车辆中的实惠设备。可移动设备不仅向实现苹果公司的carplay或谷歌自动链接的智能手机提供多功能和最新访问，还通过使用额外的硬件和软件组件扩展ivi系统来添加计算能力和接口。另外的组件与现有车载式基础设施一起允许例如由移动应用程序、新人机交互(hmi)特征、到手机或相机的增强连接、添加的导航服务、媒体播放机功能或云连接的另外的运行环境生成增强最终用户体验。可移动设备基于可扩展硬件和软件体系结构，以允许产品从单一用途设备(例如用于连接carplay或gal手机)到实现多个服务(例如车载导航、增强连接、基于相机的应用程序和平视显示器连接)的多用途设备。

可移动设备的一些功能也可用于不同的环境，例如家庭娱乐系统或电视。可移动设备还可用来以方便且安全的方式将软件更新对接到车辆头部单元。如果可移动设备以例如汽车钥匙的钥匙链形状因数集成，那么例如生物识别传感器的额外个性化传感器可被包括在可移动设备中。另外，可移动设备可为oem提供的标准键盘的一部分。

附图说明

将参考附图详细阐述另外的特征和示例性实施方案以及本发明的优势。应理解，本发明不应理解为受限于以下实施方案的描述。还应理解，也可用替代性方式来组合下文中描述的一些或所有特征。

图1示出包括头部单元的车载式信息娱乐系统的示例性实施方案。

图2示出根据本公开的可由可移动设备建立的示例性连接组。

图3示出可移动设备的示例性内部结构。

图4示出可移动设备的通信模块的示例性结构。

图5示出头部单元和可移动设备的示例性软件结构。

图6示出可移动设备的替代性内部结构。

在附图中，相同的参考符号代表相同或类似的组件。

具体实施方式

下文参考图1例示了包括头部单元的车载式信息娱乐(ivi)系统的可能实施方案。应当理解，所述组件只是作为汽车远程信息处理/信息娱乐组件的非限制性实例，其中可省略一些组件或用本领域已知的其他远程信息处理/信息娱乐组件来替代。组件100到145被安装到车辆，而组件150到161是不属于汽车ivi系统的一部分但可与车辆远程信息处理/信息娱乐组件中的一些组件交互的外部组件。组件180到182代表可暂时安装或位于车辆中或改装到ivi系统的组件。

配备有ivi系统的车辆可包含显示器104，作为位于车辆中的视觉前端接口。用户可能也能通过触摸屏、通过按下一个按钮、通过音响语音和语音合成，或本领域已知的其他hmi(人机交互)组件来与接口交互。通过音响语音和语音合成或分析的交互可通过用于接收来自用户的输入的麦克风131和a/d转换器130和通过用于向用户给出输出的d/a转换器120、放大器121，和一个或几个扬声器122。视觉前端接口可为用于用户与ivi系统进行集中式交互的头部单元的一部分或与专用头部单元100分开。

在图1示出的说明性实施方案中，中央头部单元100控制ivi系统操作的至少一部分。为此，头部单元可尤其包括至少一个处理单元，例如cpu或gpu。另外，至少一个另外的处理单元可被提供并分配给特定的远程信息处理/信息娱乐组件或一组远程信息处理/信息娱乐组件，作为例如具有视频显示器142的cpu141，可能作为用于显示来自如硬盘驱动器140的存储设备的电影的后座娱乐系统的一部分。头部单元100的处理单元允许车载处理指令、命令，和例程，特别是作为头部单元的应用程序层和/或api的一部分。头部单元100可进一步连接到非持久性和持久性存储设备140。在这个说明性实施方案中，非持久性存储设备是随机存取内存(ram)，且持久性存储设备是硬盘驱动器(hdd)或快闪记忆体。

头部单元100也可具有一些允许用户与头部单元交互的不同的输入。在这个说明性实施方案中，都提供麦克风131、辅助输入132、usb输入123、hdmi输入125、cwusb输入126、gps输入133，和蓝牙输入102。可提供输入选择器以允许用户在各种输入之间切换。麦克风131的输入在被传递到头部单元之前由a/d转换器130从模拟转换到数字。

ivi系统的输出可包括但不限于视频显示器124和扬声器122或立体声/环绕系统输出。扬声器可被连接到放大器121，且可通过数字-模拟转换器120从头部单元100接收其信号。输出也可通过具有蓝牙天线103的蓝牙收发器102进行到远程蓝牙设备，例如具有蓝牙天线的个人导航设备或移动通信设备。与个人导航设备的通信也可通过usb连接器123来实现。usb连接器123、hdmi连接器125、cwusb连接器126、蓝牙收发器102也可用以根据本公开将头部单元100连接到可移动设备(未示出)。

ivi系统还可包括车辆导航设备134，其可通过基站150和多波段天线110或移动终端(移动通信设备)111与gps单元133和/或移动网络160交互。移动终端111可尤其是手机、智能手机、pda等，且可被直接连接到头部单元100，或者通过usb连接器123、通过具有天线103的蓝牙收发器102或尤其是通过可移动设备(见下文)连接到头部单元100。多波段天线110可通过电线或通过调制解调器101无线地与头部单元100交换数据。在这里，基站150和网络160不是ivi系统的一部分，而是被提供在车辆外部。在一些实施方案中，基站150可为wi-fi接入点。

数据可使用例如与移动终端相关的数据计划、话音传数据，或dtmf声调在头部单元100和网络160之间传输。多波段天线110和移动终端111都可与基站或wi-fi接入点150双向交换数据。调制解调器101也可通过与蜂窝站150的通信来直接与网络160通信。作为非限制性实例，调制解调器101可为usb蜂窝调制解调器，且通信可为蜂窝通信。

头部单元100具有操作系统，所述操作系统包括可使得能够与调制解调器应用程序软件通信的api。调制解调器应用程序软件可访问蓝牙收发器102上的嵌入式模块或固件，以完成与远程蓝牙收发器(例如移动终端111的远程蓝牙收发器)的无线通信。在另一实施方案中，移动终端111可包括用于进行音频带或宽带数据通信的调制解调器。如果用户具有与移动终端111相关的数据计划，那么有可能数据计划允许宽带传输且ivi系统可使用宽得多的带宽(加快数据传输)。移动终端111可由安装在车辆中的蜂窝通信设备(例如，但不限于，调制解调器101)或根据以上描述具有sim卡的可移动设备来替代。移动终端111可由能够通过802.11n网络(即，wi-fi)或wimax网络通信的无线局域网(lan)设备来替代。在一个实施方案中，传入数据可经由话音传数据或数据计划通过移动终端111来被传递通过车载蓝牙收发器102并进入头部单元100。

无论是传入或传出或暂时的数据都可被存储在hdd140上或ram140中或任何其他存储媒体中，直到不再需要数据的时候。hdd140或其他存储媒体尤其可用作存储个别用户数据或通过可移动设备从外部供应商或手机下载的数据的存储。与外部供应商的远程服务器的通信可例如通过移动网络160或无线网络来通过调制解调器101、多波段天线110、蓝牙收发器102、移动终端111，或可移动设备执行。

头部单元还可与如用户的移动通信设备的各种其他辅助信息娱乐设备180通信。这些设备可通过无线182或有线181连接(例如usb连接)来连接。尤其是，与ivi系统的硬件和/或软件基础设施不兼容的辅助信息娱乐设备然而可通过可移动设备连接到头部单元。另外或替代，头部单元100可使用例如wi-fi收发器107来连接到基于车辆的无线路由器106。这可能允许头部单元连接到本地路由器106范围中的远程网络。

头部单元100还可与收音机、cd播放机或dvd播放机143交互，以向立体声系统122和/或视频显示器142提供音频和/或视频数据。音频和/或视频也可经由车辆外部的广播发射机151通过多波段天线110、移动终端111，或可移动设备从移动网络160、无线网络，或数字广播网络161(数字音频广播、数字视频广播)提供。音频和视频数据可通过以上描述的连接来下载或串流。在下载的情况下，数据可被暂时性或持久性地存储在hdd140或其他存储设备中。另外的处理单元141之后可从hdd140读取存储数据，并通过车辆的扬声器系统122或视频显示器142提供视频和/或音频服务。

头部单元100还可与麦克风131和车辆的扬声器系统122交互，以例如通过移动终端111或可移动设备来提供免提电话服务。类似地，头部单元100可与移动终端111和车辆诊断(未示出)交互，以发送紧急呼叫或救援呼叫。头部单元100也可与引擎控制单元(ecu)144交互，以控制引擎参数或监测车辆的引擎。类似地，头部单元100可与动力总成控制模块(pcm)144和一系列传感器系统145交互，所述传感器系统例如但不限于轮胎压力监测系统、道路条件传感器、停车传感器、温度传感器、环境光线传感器等。汽车ivi系统内的有线通信可使用most(媒体面向系统传输)、can(控制器局域网)、ieee1394，或本领域已知的其他技术来执行。

下文描述了可由汽车ivi系统提供的标准信息娱乐(远程信息处理)服务中的一些。

应用程序组件可提供免提电话服务，以与麦克风131和a/d转换器130和包括扬声器122、放大器121和d/a转换器120的车辆的立体声系统以及移动终端111或可移动设备交互。提供的远程信息处理/信息娱乐服务可涉及另外的应用程序组件，例如语音识别组件或控制收音机和/或显示器设备的音量的应用程序组件。然而，这些另外的应用程序组件可被提供作为可移动设备的软件基础设施的一部分。另外的应用程序组件可提供车载导航服务，以与gps单元133、车辆导航设备134或个人导航设备以及调制解调器101和多波段天线110交互。

另外的应用程序组件可提供例如am/fm收音机接收、带内同频(iboc)收音机接收，或数字音频广播收音机的音频服务，和/或例如dvd/cd播放、hdd播放、数字视频广播服务、视频点播服务、按次付费服务，或来自互联网的视频下载/串流的视频服务。取决于服务，移动终端111或多波段天线110可从基站150或广播发射机151接收数据。存储在hdd140上的视频的播放也可涉及另外的处理单元141和另外的(后)视频显示器142，其中另外的处理单元141处理显示电影所需要的大部分处理，而头部单元100的中央处理单元上的应用程序组件只监控服务的成功与否，或者另外的处理单元141甚至可实现应用程序组件本身。

作为另外的远程信息处理/信息娱乐服务，应用程序组件可提供网页访问，例如以进行视频下载或串流和/或电子邮件访问，例如以与调制解调器101和多波段天线110、无线路由器106，或移动终端111交互。通过移动终端111和/或多波段天线110，另外的应用程序可从网络160接收流量信息，并提出与车辆导航设备134和gps单元133交互不同的路线。

最后，应用程序组件可依赖于如触摸屏、鼠标、操纵杆或轨迹球的hmi(人机交互)来提供远程信息处理/信息娱乐服务，以例如玩(网上)游戏，或通过车辆的监测系统浏览以与车辆导航设备134交互或操作车辆的媒体站。

许多上述信息娱乐服务依赖于可能不被包括在现有车辆ivi系统中的ivi系统某些组件的存在。作为一个例子，现有ivi系统可不包括用于wlan连接的路由器106、调制解调器101、用于连接到移动通信网络160或用于接收dab/dvb服务的多波段天线110，或后座显示器142。甚至可能不存在cd播放机/dvd播放机143或存储设备140。尤其是，仅有少数现有ivi系统提供前视/后视相机或平视显示器。另外，例如来自ecu/pcm144或传感器145的车辆数据的处理和显示限于车辆发布时的头部单元100的实现的软件。然而，最近的ivi系统以可能具有触摸功能的至少一个usb连接器123和显示器104为特征，或以例如hmi的轨迹球或操纵杆的任何其他输入设备为特征。另外，头部单元100通常具有在预安装api的顶部上执行应用程序层中的预安装应用程序的处理单元。通过对这些api进行微小的软件更新，上述可移动设备可通过其usb连接器或例如hdmi连接器125、无线usb模块126，或其他无线模块101、102和106(如果存在)的任何其他连接选项而被连接到现有头部单元。作为上述在车辆的头部单元与最新的ce设备(例如手机、便携式导航系统、便携式存储设备、媒体播放机、相机等)和辅助(改装)信息娱乐设备(例如前视/后视相机、平视显示器、dab/dvb接收机等)之间的中介物，可移动设备极大的扩展了用户可用信息娱乐服务的数量。

可由可移动设备本身提供或与一个或多个ce设备交互的几乎无穷多的信息娱乐服务是可能的，且现有的教导并不限于上述实例而可应用于本领域已知的任何ce设备。

图2示意性地示出根据本公开的可通过可移动设备200被连接到车辆的头部单元100的ce设备和辅助信息娱乐设备的非限制性组。可移动设备200可通过头部单元和可移动设备上的wi-fi模块210、usb连接器123、hdmi连接器125、无线usb(cwusb)模块126、蓝牙模块202，和/或火线连接212(如果存在)被连接到头部单元100。可移动设备200可由用户通过将其插入对应的usb连接器123、hdmi连接器125、火线连接器212，或任何其他合适的连接器，或通过经由建立wi-fi、cwusb或蓝牙连接而将其无线地连接到头部单元的简单方式来安装。一旦至少一次地执行验证过程，第二种方式就可被自动启动和设置。通过与头部单元100建立连接，可移动设备200交换数据，特别包括控制信号。

另一方面，可移动设备200可建立连接以与以下群组中的一个或几个设备进行数据交换：手机220(尤其是智能手机)或pda、平板电脑或膝上型电脑230、记忆棒或媒体(mp3/mp4)播放机240、大容量存储设备(例如外部硬盘250)、访问lan263的路由器260、投影单元平视显示器的投影单元265、便携式导航设备270、前视或后视相机280、数字相机或数字视频相机290等。另外，可移动设备200可连接到可访问移动通信网160或云网络262的基站150，且连接到dab/dvb网络161的发射机151。在这种上下文中可设想到几乎无限数量的其他ce设备。为了能与上述设备进行数据通信，可移动设备200可配备有所需的通信模块和软件。为了向设备列表添加可被连接到可移动设备的新的设备，简单的软件更新通常足够。即使需要例如通过添加缺少的通信模块来修改可移动设备200的硬件，规模小和实惠的可移动设备200可用比一般更新头部单元100更少的努力和更低的成本来容易地替代。因此，头部单元100可受益于现在可购自于消费性电子产品市场的几乎无限数量的服务。

图3示出可移动设备的示例性内部结构。可移动设备300通过第一通信模块320和高速链接与头部单元100通信。为了与可移动设备300通信，头部单元也包括收发器模块310，收发器模块310然而可为当前日期头部单元的标准模块。收发器模块310本身由执行头部单元的api314的头部单元的处理单元312来控制(见图5)。

除了用于与头部单元100交换数据的第一通信模块310之外，可移动设备300还包括与移动通信设备380和/或辅助信息娱乐设备390通信的第二通信模块330，和直接访问移动通信网360即不需要通过移动通信设备380绕路的任选的第三通信模块370。通过第一、第二和第三通信模块接收和传送的数据由可移动设备的控制单元350处理，以符合连接设备的数据规范。处理由控制单元的至少一个处理单元352来执行，处理单元352为此执行api356和构建在这个api上的一个或几个应用程序。在描绘的非限制性实例中，api356被存储在控制单元350的存储单元355中。通过使用例如eprom或eeprom存储，api356可被持久性地存储在存储单元中且在需要时被更新。根据本公开，api356至少实现通过可移动设备的通信模块进行通信所需要的协议。根据本公开，可移动设备的api356至少部分地由头部单元100的对应api314补充，以实现头部单元和可移动设备之间的数据交换。然而，由于这个数据交换只需要基本上有关于使用的连接方法和车辆的ivi系统提供的数据和控制信号的涉及协议中极少量的规范，api314和356的相应部分可在头部单元发布时被限定。

与此形成对比，由于可能连接的设备和这些设备所提供的服务数量较大，相对于通过通信模块330和370的通信，api356需要更大数量的规范。正是api356的这一部分和对应的应用程序被安装在存储单元355中，且由适应消费性电子产品的快速发展的处理单元352执行。api356的频繁更新或替代实惠可移动设备300的替换可跟上ce产品的快速发布周期。可移动设备300因此适于通过在处理单元352上执行对应的应用程序和向头部单元的收发器310提供与头部单元的规范相容的数据来向用户提供更多的服务，例如免提电话服务、短信、上网、游戏、音频和视频再现等。

可移动设备300可由头部单元通过高速链接(例如通过usb连接)供电。然而，可提供向通信模块320、330和370以及控制单元350提供足够电力的专用电源元件340，特别是如果ce设备应通过通信模块330由可移动设备300供电。电源元件340可通过电缆连接到车辆的电源插座316，例如点烟器插座。另外，这个实施方案的可移动设备包括(充电)电池345，以度过车辆的点火保持关闭的这段时间。

图4示出可移动设备的通信模块的示例性结构。所描述非限制性结构可适用于任何通信模块320、330和370。然而，通信模块320、330和370也可内部结构不同，尤其是相对于存在sim卡470的情况下。

示例性通信模块400包括通过无线天线410、usb连接器412，和/或hdmi连接器414进行数据交换的收发器420。无线天线410可为蓝牙天线、wi-fi天线，或多波段天线。所述连接器中的一个通常足够。为了较大带宽，usb连接器412和hdmi连接器414可组合。收发器420连接到通过收发器控制数据的接收和传输的控制器430。另外，控制器430可被连接到分别用于解码接收到的数据和/或编码要被传送的数据的解码单元440和/或编码单元450。解码单元和编码单元还可被组合在单一编解码器中或被实现为控制器430的一部分。另外，通信模块400包括被配置以执行验证过程的验证单元460。存储数据传输的加密密钥的存储器可为验证单元460的一部分。为了验证移动通信网，通信模块400可包括可由验证单元460访问的sim卡470。又，验证单元460可被提供作为控制器430的一部分。又，可提供若干控制器，以使用不同通信方法来控制若干收发器。

应当理解，解码单元、编码单元、验证单元和甚至控制器可被实现为中央控制单元350的一部分，而非分别具有通信模块。又，可添加加密单元，且可自然地包括使用特定通信方法来传输和接收数据所需的另外的组件，如放大器、调制器、转换器等。收发器和其基础设施是本领域已知的，因此本文并未详细描述。接收的数据被继续传递到可移动设备300的控制单元350，要被从控制单元350传送的数据也由控制器430接收。

图5示出头部单元和可移动设备的示例性软件结构。应当理解，附图中示出的特定软件选择代表可在本公开的范围内易于修改的非限制性实施。只需要头部单元100的api540和可移动设备500的api545的上述对应部件来实现这两个设备之间的通信。

头部单元100和可移动设备500的软件结构与驱动程序组520和525一起构建在内核上。内核可为linux内核或ios内核或本领域已知的任何其他内核。内核和驱动程序可尤其被提供为具有自定义功能的嵌入式系统。除了内核520之外，头部单元100的软件体系结构还包括基本基础设施530，例如操作系统ossdk的软件开发工具包。附图中示出的非示范性实例使用用于可移动设备500的linux基础设施535。如前文所述，包括一组用于构建可由头部单元和可移动设备的处理单元执行的一些软件应用程序的例程、函数库和工具的api540和545提供在头部单元100和可移动设备500之间实现一个或多个通信协议的最小功能。

头部单元100的api540另外向例如有关汽车系统561、调谐器562、车载式媒体563等564的一些ivi远程信息处理/信息娱乐应用程序提供基础作为应用程序包550的一部分。这些应用程序借由安装在车辆中的远程信息处理/信息娱乐组件提供车载式远程信息处理/信息娱乐服务。人机交互(hmi)510的软件接口可例如包括用于与用户交互的图形用户界面(gui)。最后，一个或几个特定的应用程序565可被添加到特别针对与可移动设备交互的头部单元的软件基础设施。所述应用程序可例如对要被传送到可移动设备的数据执行加密、编码和/或压缩过程。又，要被传送到可移动设备的数据(例如控制信号)可被打包、预格式化和/或转换，使得可移动设备的对应应用程序566能够理解这些数据。作为一个例子，将ivi系统的控制信号转换成xml格式允许传输未以通信协议规范化的控制信号。另外，应用程序565可解密、解码和/或提取从可移动设备接收到的数据。

在图5的示例性实施方案中，两个软件应用程序被集成到可移动设备的应用程序包555中，以实现苹果公司的carplay567和谷歌的自动链接568。因此，所述可移动设备500可用以将iphone和基于安卓的手机都连接到头部单元100，而不需要在ivi系统侧提供标准化的通信协议。类似于头部单元，一个或几个特定的应用程序566可被添加到经特别设计以与头部单元交互的可移动设备的软件基础设施。所述应用程序可执行头部单元的对应应用程序565的对应过程，即数据的加密/解密、编码/解码、压缩/提取，以及控制信号的提取和转换。可安装大量另外的应用程序(未示出)作为可移动设备的软件基础设施的一部分，所述应用程序直接向头部单元提供服务或提供与连接到可移动设备的ce设备或辅助信息娱乐设备交互的服务。借助于非易失性、可擦写存储单元(例如eprom或eeprom)，可移动设备的软件基础设施可用简单的方式来频繁更新，例如通过连接的移动通信设备来下载对应更新。最后，可移动设备500也可配备有人机交互(hmi)515的软件接口，所述软件接口作为一个例子操作用于验证用户的可移动设备的指纹扫描仪。

图6示出图3示出的可移动设备的替代性内部结构。在这个实施方案中，如上文相对于图3所述的第二通信模块330由上文也相对于图3所述的第三通信模块370替代。第三通信模块370提供到移动通信网360的直接访问。通过第三通信模块370接收和传送的数据由可移动设备的控制单元350处理，以符合连接的设备的数据规范。这个处理以及图6示出的剩余元件的结构和功能与上文相对于图3所述的处理以及结构和功能相同。

尤其，本发明提供以下进一步的实施方案：

1.一种可移动设备，适于将移动通信设备连接到车辆头部单元，且包括：

第一通信模块，其具有第一收发器且被配置以与所述头部单元进行双向数据通信；

第二通信模块，其具有第二收发器且被配置以与所述移动通信设备进行双向数据通信；和

控制单元，其被配置以基于通过所述第二通信模块接收到的数据来通过所述第一通信模块向所述头部单元提供至少一个服务。

2.根据实施方案1所述的可移动设备，其中所述控制单元还被配置以处理通过所述第二通信模块接收到的所述数据。

3.根据实施方案1所述的可移动设备；还包括：

存储单元，其存储

应用程序编程接口(api)，其实现至少第一协议，以通过所述第一通信模块与所述头部单元通信，和第二协议，以与所述移动通信设备通信；

其中所述控制单元包括适于执行所述api的至少一个处理单元。

4.根据实施方案2所述的可移动设备；还包括：

存储单元，其存储

应用程序编程接口(api)，其实现至少第一协议，以通过所述第一通信模块与所述头部单元通信，和第二协议，以与所述移动通信设备通信；

其中所述控制单元包括适于执行所述api的至少一个处理单元。

5.根据实施方案3所述的可移动设备，其中所述控制单元还被配置以通过执行所述api来提供所述至少一个服务。

6.根据实施方案1所述的可移动设备，还包括：

解码单元，其被配置以解码从所述移动通信设备和/或所述头部单元接收的数据(尤其是视频数据)；和/或

编码单元，其被配置以编码要被传送到所述头部单元和/或所述移动通信设备的数据。

7.根据实施方案1所述的可移动设备，还包括：

验证单元，其被配置以通过所述第一通信模块与所述头部单元执行验证过程。

8.根据实施方案1所述的可移动设备；

其中所述第一通信模块包括适于将所述可移动设备与所述头部单元连接的第一连接器，尤其是usb和/或hdmi连接器；和/或

其中所述第二通信模块包括适于将所述可移动设备与所述移动通信终端连接的第二连接器，尤其是usb和/或hdmi连接器。

9.根据实施方案1所述的可移动设备，还包括：

电源元件(尤其是电源连接器)，其被配置以接收所述车辆供应的电力。

10.根据实施方案1所述的可移动设备，其中所述第二通信模块还被配置以与辅助信息娱乐设备通信，所述辅助信息娱乐设备例如前视相机、后视相机，或平视显示器。

11.根据实施方案1所述的可移动设备，还包括：

第三通信模块，其被配置以与无线网络(尤其是移动通信网)进行双向数据通信。

12.根据实施方案1所述的可移动设备，其中存储在所述移动通信设备上的数据是通过所述可移动设备从所述头部单元访问。

13.根据实施方案11所述的可移动设备，其中控制信号是通过所述可移动设备从所述头部单元传送到所述移动通信设备。

14.一种将移动通信设备连接到车辆头部单元的方法，包括以下步骤：

在可移动设备和所述头部单元之间建立第一连接，以通过所述可移动设备的第一通信模块进行双向数据通信；

在所述可移动设备和所述移动通信设备之间建立第二连接，以通过所述可移动设备的第二通信模块进行双向数据通信；和

使用所述可移动设备的控制单元基于通过所述第二通信模块接收到的数据来通过所述第一通信模块向所述头部单元提供至少一个服务。

15.根据实施方案14所述的方法，还包括：

处理通过所述第二通信模块接收到的所述数据。

16.根据实施方案14所述的方法，还包括：

在所述可移动设备的至少一个处理单元上执行应用程序编程接口(api)，其实现至少第一协议，以通过所述第一通信模块与所述头部单元通信，和第二协议，以与所述移动通信设备通信。

17.根据实施方案15所述的方法，还包括：

在所述可移动设备的至少一个处理单元上执行应用程序编程接口(api)，其实现至少第一协议，以通过所述第一通信模块与所述头部单元通信，和第二协议，以与所述移动通信设备通信。

18.根据实施方案16所述的方法，其中所述至少一个服务是通过执行所述api来提供。

19.根据实施方案14所述的方法，还包括：

解码所述可移动设备从所述移动通信设备和/或所述头部单元接收的数据(尤其是视频数据)；和/或

编码要被所述可移动设备传送到所述头部单元和/或所述移动通信设备的数据。

20.根据实施方案14所述的方法，还包括：

通过所述第一通信模块执行所述头部单元和所述可移动设备之间的验证过程。

21.根据实施方案14所述的方法，还包括：

在所述可移动设备和辅助信息娱乐设备之间建立第三连接，所述辅助信息娱乐设备例如前视相机、后视相机，或平视显示器；和

在所述可移动设备处从所述辅助信息娱乐设备接收数据和/或将数据从所述可移动设备传送到所述辅助信息娱乐设备。

22.根据实施方案14所述的方法，还包括：

在所述可移动设备和无线网络(尤其是移动通信网)之间建立连接，以进行双向数据通信。

本申请提供可用非常便捷的方式添加到ivi系统的多功能且实惠的可移动设备。无需升级车辆头部单元，所述可移动设备提供一种灵活的方式来将硬件和新的功能添加到车辆的ivi系统，因此缩小快速演变的ce设备和汽车发布周期之间的差距。