CN111083746A - 模式可切换的蓝牙设备、蓝牙连接系统和蓝牙连接方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种模式可切换的蓝牙设备、包括该模式可切换的蓝牙设备的蓝牙连接系统以及蓝牙连接方法，其中该模式可切换蓝牙设备包括：处理装置，所述处理装置中装载有移动设备操作系统；和蓝牙组件，其构造为在所述处理装置的控制下切换连接模式，该模式可切换的蓝牙设备构造为在无法与目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换连接模式来与外部蓝牙设备建立连接。通过本申请的模式可切换蓝牙设备，能够显著提高多设备蓝牙连接系统的运行可靠性，在异常状况时能够使得上述多蓝牙设备连接系统顺利切换成点对点蓝牙连接系统。

Description

模式可切换的蓝牙设备、蓝牙连接系统和蓝牙连接方法

技术领域

本申请涉及蓝牙设备和蓝牙连接领域，具体地涉及一种模式可切换的蓝牙设备、包括该模式可切换的蓝牙设备的蓝牙连接系统以及蓝牙连接方法。

背景技术

目前在车辆中，通常会提供具有综合处理能力的车载中控系统，另外由于蓝牙设备在智能终端、便携式装置、可穿戴装置等各种设备中的广泛应用，车载中控系统通常会提供车载蓝牙模块，以便与各种蓝牙设备建立蓝牙连接。车载蓝牙模块与手机的蓝牙模组的实现机制相同，拥有相同的发射系统。一般来说，车载蓝牙是以无线蓝牙技术为基础而设计研发的车内无线通信系统，主要是为了通过蓝牙连接将车载蓝牙模块与手机连接，以便在车辆驾驶的环境中实现通话、音频播放、语音导航等各种应用。

在一些应用场景中，基于用户的操作安全性、便捷性、隐私保护等方面的考虑，需要使用两个以上的蓝牙设备彼此之间建立连接，例如在车载蓝牙设备、蓝牙耳机以及具有蓝牙功能的任意用户终端之间建立蓝牙链接。在一些实施例中，车载蓝牙设备和用户终端(如手机)中的蓝牙组件被设置为主模式，蓝牙耳机中的蓝牙组件则被设置为从模式，显然该蓝牙耳机被用作这种多设备蓝牙连接体系中的中间节点。

在这些场景中，如果用作中间节点的蓝牙设备出现连接异常或者不在蓝牙连接范围内等状况，而余下的蓝牙设备由于自身连接模式相同，例如同为主模式或同为从模式，因而无法直接建立蓝牙链路，则整个多设备蓝牙连接体系会变得无法使用。

现有技术中并没有相应方法来解决上述问题。

公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供一种模式可切换的蓝牙设备，其包括：

处理装置，所述处理装置中装载有(mounted)移动设备操作系统；和

蓝牙组件(component)，其构造为在所述处理装置的控制下切换连接模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙设备，其中蓝牙组件构造为在所述处理装置的控制下初始设置为主模式，用于与设置为从模式的目标蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙设备，其中处理装置构造为监控所述蓝牙组件的连接查询时间，并且在所述连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙设备，其中处理装置构造为获得所述目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)，并且在所述接收信号强度值低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙设备，其中所述移动设备操作系统包括安卓操作系统和WINCE操作系统之一。

根据本申请的另一方面，还提供了一种蓝牙连接系统，其包括：

如上述第一方面所述的模式可切换的蓝牙设备；

目标蓝牙设备，所述目标蓝牙设备设置为从模式；以及

外部蓝牙设备，其中所述外部蓝牙设备设置为主模式，

其中所述模式可切换的蓝牙设备构造为在无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中所述模式可切换的蓝牙设备构造成初始设置为主模式，并且在无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下变更设置为从模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中处理装置构造为监控所述蓝牙组件的连接查询时间，并且在所述连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中处理装置构造为获得所述目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)，并且在所述接收信号强度值低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种用于上述蓝牙连接系统的蓝牙连接方法，其包括：

初始化所述模式可切换的蓝牙设备并运行所述移动设备操作系统；

通过所述模式可切换的蓝牙设备查询所述目标蓝牙设备；以及

在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中初始化步骤包括：

将所述模式可切换的蓝牙设备中的蓝牙组件设置为主模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备的连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中所述在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备检测到目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过提供模式可切换的蓝牙设备，能够显著提高多设备蓝牙连接系统的运行可靠性，消除了由于单个蓝牙设备的异常或者不在连接范围内等状况所可能导致整个多设备蓝牙连接系统失效的隐患。另外，基于本申请实施例提供的模式可切换的蓝牙设备，能够提供贴合不同场景和不同用户需求的定制化蓝牙连接解决方案，使得相应场景中的蓝牙连接方式更为柔性和可变，从而提供现有技术所无法给予的良好用户体验。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的模式可切换蓝牙设备10的示意性框图；

图2是根据本申请实施例的包括多个蓝牙设备的蓝牙连接系统100的示意性框图；以及

图3是根据本申请实施例的用于上述蓝牙连接系统100的蓝牙连接方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“配置为”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

根据本申请的一个方面提供了一种模式可切换的蓝牙设备，如图1所示，该模式可切换的蓝牙设备10包括：

处理装置11，所述处理装置中装载有(mounted)移动设备操作系统；和

蓝牙组件12，其构造为在所述处理装置的控制下切换连接模式。

在一些实施例中，该模式可切换的蓝牙设备10为车载蓝牙设备，该车载蓝牙设备中包括处理装置11、蓝牙组件12。在一些实施例中，该车载蓝牙设备还包括车载扬声器、车载麦克风及其他功能模块。

为了实现本申请的目的，上述处理装置11在启动时会运行移动设备操作系统。在一些实施例中，使用Android系统作为该处理装置11的操作系统。

蓝牙

是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。

安卓平台提供对蓝牙的通讯栈的支持，允许设别和其他的设备进行无线传输数据。应用程序层通过安卓API来调用蓝牙的相关功能，这些API使程序无线连接到蓝牙设备，并拥有点对点连接或者多端无线连接的特性。

常用的蓝牙相关的安卓API如下面的表1所示：

表1

根据本申请的上述实施例，以车载蓝牙设备为上述模式可切换的蓝牙设备的实例，其中车载蓝牙设备在启动时运行安卓操作系统。在一些实施例中，本申请技术方案使用标准安卓系统中的指令组合来实现蓝牙组件的主-从模式切换；在另一些实施例中，本申请技术方案使用适配的(adapted)API来实现蓝牙组件的主-从模式切换的功能，其中当检测到目标蓝牙设备的连接异常状况时，通过调用上述API来控制所述蓝牙组件切换主-从模式。

在一些实施例中，上述目标蓝牙设备以蓝牙耳机为实例。可选的，该蓝牙耳机能够与具备蓝牙功能的任意用户终端(例如智能手机)之间建立蓝牙连接，同时该蓝牙耳机还能够与上述模式可切换的蓝牙设备建立连接。

可选的，该蓝牙耳机被设置为从模式，从而能够与各自设置成主模式的车载蓝牙设备(即上述模式可切换蓝牙设备)和外部蓝牙设备(智能手机)分别建立蓝牙链接。这种多蓝牙设备连接系统能够实现在两个以上蓝牙设备之间提供所需要的数据传输通道以及相应的节点控制，从而能够适用于更为复杂的应用场景、并且提供更加符合用户需求的解决方案。

如图2所示，本申请的一些实施例提供了包括多个蓝牙设备的蓝牙连接系统100，其包括：

以车载蓝牙设备为实例的模式可切换蓝牙设备10；

以蓝牙耳机为实例的目标蓝牙设备20，所述目标蓝牙设备20设置为从模式；以及

以智能手机为实例的外部蓝牙设备30，其中所述外部蓝牙设备30设置为主模式，

其中所述模式可切换的蓝牙设备10构造为在无法与所述目标蓝牙设备20建立连接的情况下，通过切换连接模式来与所述外部蓝牙设备30建立连接。

在蓝牙耳机出现故障、电量不足、处于车载蓝牙设备的连接距离之外等异常状况时，如果车载蓝牙设备和智能手机各自保持原有的模式设置(此时均为主模式)，则二者无法直接建立蓝牙链接以提供普通的点对点数据传输应用，在这种情况下上述多蓝牙设备连接系统无法顺利转变成点对点蓝牙连接系统。

为了消除上面描述的隐患，根据本申请的一些实施例，车载蓝牙设备在启动时初始设置为主模式，然后在无法与所述目标蓝牙设备(即本示例中的蓝牙耳机)建立连接的情况下，通过切换自身的连接模式来与外部蓝牙设备(智能手机)建立连接。

下面以一个具体车载场景为例，对本申请的技术方案进行详细描述。

首先车载蓝牙设备启动，默认将其设置为主模式；在该模式下，车载蓝牙设备主动搜寻车载蓝牙耳机并发起链接，如果链接成功，则车载蓝牙设备保持现有链接；

如果在一段时间内(如三分钟)搜寻蓝牙耳机和链接失败，即出现了异常状态，则车载蓝牙设备退出主模式、进入从模式，并在车载显示界面提示系统进入车载蓝牙从模式；

上述异常状态包括：

1、当蓝牙耳机出现异常，车载蓝牙设备与蓝牙耳链接出现断开，则车载蓝牙设备主动回链蓝牙耳机，在一段时间内(如三分钟)搜寻和链接失败，则车载蓝牙设备退出主模式，进入从模式，并在车载显示界面提示系统进入车载蓝牙从模式；

2、当蓝牙耳机与车载蓝牙设备之间的距离超出预定的阈值后，车载蓝牙设备检测蓝牙耳机的信号质量，当信号质量达到一定值后主动发起连接，如果质量较差或者无信号，车载蓝牙模块一直处于从模式。

这里一般地检测蓝牙耳机的RSSI值(接收信号强度)来作为蓝牙耳机的信号质量的指标。

在一些实施例中，作为外部蓝牙设备实例的智能手机可以提供对于A2DP音频传输协议的支持，从而可以与蓝牙耳机、或者与车载蓝牙设备建立链接并传输高质量音频数据。

A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)全称是高级音频分发框架，该协议适用于进行高品质音频数据的传输，具体的是利用在L2CAP层建立起来的ACL异步无连接链路来传输高质量的单声道或者立体声音频数据。基于A2DP协议在智能手机和其他蓝牙设备之间建立连接，能够采用耳机内的芯片来堆栈数据，以实现所传输的音频数据的高清晰度呈现。

按照一般的流程，两台蓝牙设备之间的连接是如下进行的。首先，主单元使用GIAC和DIAC查询一定范围内(查询子状态)的蓝牙设备。如果附近的蓝牙设备正在侦听这些查询(查询扫描子状态)，它就会通过发送自己的地址和时钟信息(FHS数据包)给主单元(查询响应子状态)来响应主单元。发送这些信息之后，从单元就开始侦听来自主单元的寻呼消息(寻呼扫描)。主单元在发现范围内的蓝牙设备之后可以寻呼这些设备(寻呼子状态)以建立连接。处于寻呼扫描状态的从单元如果被该主单元寻呼到，则从单元可以立即用自己的设备访问码(DAC)作为响应(从单元响应子状态)。主单元接收到来自从单元的响应之后即可传送主单元的实时时钟、BD_ADDR、BCH奇偶位以及设备类别(FHS数据包)作为响应。从单元收到该FHS数据包后，主单元和从单元即进入连接状态。

蓝牙设备建立连接的流程中主要涉及如下几种状态：

寻呼(Page)：该子状态被主单元用来激活和连接从单元。主单元通过在不同的跳频信道内传送从单元的设备访问码(DAC)来发出寻呼消息。

寻呼扫描(Page scan)：在该子状态下，从单元在一个窗口扫描存活期内侦听自己的设备访问码(DAC)。在该扫描窗口内从单元以单一跳频侦听(源自其寻呼跳频序列)。

从单元响应(Slave response)：从单元在该子状态下响应其主单元的寻呼消息。如果处于寻呼扫描子状态下的从单元和主单元寻呼消息相关即进入该状态。从单元接收到来自主单元的FHS数据包之后即进入连接状态。

主单元响应(Master response)：主单元在收到从单元对其寻呼消息的响应之后即进到该子状态。如果从单元回复主单元则主单元发送FHS数据包给从单元，然后主单元进入连接状态。

查询(Inquiry)：查询用于发现相邻蓝牙设备的身份。发现单元收集蓝牙设备地址和所有响应查询消息的单元的时钟。

查询扫描(Inquiry scan)：在该状态下，蓝牙设备侦听来自其他设备的查询。此时扫描设备可以侦听一般查询访问码(GIAC)或者专用查询访问码(DIAC)。

查询响应(Inquiry response)：对查询而言，只有从单元才可以响应而主单元则不能。从单元用FHS数据包响应，该数据包包含了从单元的设备访问码、内部时钟和某些其他从单元信息。

一个典型的寻呼过程按照如下步骤进行：

1)一个设备(源)寻呼另外一个设备(目的)，此时处于寻呼状态(Page state)。

2)目的设备接收到该寻呼，此时处于寻呼扫描状态(Page Scan state)。

3)目的设备发送对源设备的回复，此时处于子设备响应状态(Slave Responsestate)。

4)源设备发送FHS包到目的设备，此时处于主设备响应状态(Master Responsestate)。

5)目的设备发送第二个回复给源设备，此时处于子设备响应状态(SlaveResponse state)。

6)目的和源设备切换并采用源信道的参数，此时处于主设备响应状态和子设备响应状态。

在另一些实施例中，使用Microsoft的WINCE系统作为该处理装置11的操作系统。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种用于上述蓝牙连接系统的蓝牙连接方法，如图3所示，该蓝牙连接方法包括：

S1，初始化所述模式可切换的蓝牙设备并运行所述移动设备操作系统；

S2，通过所述模式可切换的蓝牙设备查询所述目标蓝牙设备；以及

S3，在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接系统，其中初始化步骤包括：

将所述模式可切换的蓝牙设备中的蓝牙组件设置为主模式。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接方法，其中在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备的连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

可选的，根据本申请实施例的蓝牙连接方法，其中所述在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备检测到目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

显然，本申请实施例通过提供模式可切换的蓝牙设备，能够显著提高多设备蓝牙连接系统的运行可靠性，在蓝牙耳机出现故障、电量不足、处于车载蓝牙设备的连接距离之外等异常状况时，能够使得上述多蓝牙设备连接系统顺利切换成点对点蓝牙连接系统，由此消除了由于单个蓝牙设备的异常或者不在连接范围内等状况所可能导致的整个多设备蓝牙连接系统失效的隐患。另外，基于本申请实施例提供的模式可切换的蓝牙设备，使得相应场景中的蓝牙连接方式更为柔性和可变，从而能够提供贴合不同场景和不同用户需求的定制化蓝牙连接解决方案。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种模式可切换的蓝牙设备，其特征在于，包括：

处理装置，所述处理装置中装载有移动设备操作系统；和

蓝牙组件，其构造为在所述处理装置的控制下切换连接模式。

2.根据权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙组件构造为在所述处理装置的控制下初始设置为主模式，用于与设置为从模式的目标蓝牙设备建立连接。

3.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，所述处理装置构造为监控所述蓝牙组件的连接查询时间，并且在所述连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

4.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，所述处理装置构造为获得所述目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)，并且在所述接收信号强度值低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

5.根据权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，

所述移动设备操作系统包括安卓操作系统和WINCE操作系统之一。

6.一种蓝牙连接系统，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的模式可切换的蓝牙设备；

目标蓝牙设备，所述目标蓝牙设备设置为从模式；以及

外部蓝牙设备，其中所述外部蓝牙设备设置为主模式，

其中所述模式可切换的蓝牙设备构造为在无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接。

7.根据权利要求6所述的蓝牙连接系统，其特征在于，所述模式可切换的蓝牙设备构造成初始设置为主模式，并且在无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下变更设置为从模式。

8.根据权利要求7所述的蓝牙连接系统，其特征在于，所述处理装置构造为监控所述蓝牙组件的连接查询时间，并且在所述连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

9.根据权利要求8所述的蓝牙连接系统，其特征在于，所述连接时间阈值为3分钟。

10.根据权利要求7所述的蓝牙连接系统，其特征在于，所述处理装置构造为获得所述目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)，并且在所述接收信号强度值低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件设置为从模式。

11.一种用于如权利要求6所述的蓝牙连接系统的蓝牙连接方法，其特征在于，包括：

初始化所述模式可切换的蓝牙设备并运行所述移动设备操作系统；

通过所述模式可切换的蓝牙设备查询所述目标蓝牙设备；以及

在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接。

12.根据权利要求11所述的蓝牙连接方法，其特征在于，所述初始化步骤包括：

将所述模式可切换的蓝牙设备中的蓝牙组件设置为主模式。

13.根据权利要求12所述的蓝牙连接方法，其特征在于，所述在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备的连接查询时间超过预设的连接时间阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

14.根据权利要求12所述的蓝牙连接方法，其特征在于，所述在所述模式可切换的蓝牙设备无法与所述目标蓝牙设备建立连接的情况下，通过切换所述模式可切换的蓝牙设备的连接模式来与所述外部蓝牙设备建立连接的步骤包括：

在所述模式可切换的蓝牙设备检测到目标蓝牙设备的接收信号强度值(RSSI)低于预设的信号强度阈值时控制所述蓝牙组件切换到从模式；以及

所述模式可切换的蓝牙设备与所述外部蓝牙设备建立连接。

Images