藍牙技術在汽車電子產品中的應用

李晶

(哈爾濱開放大學,黑龍江哈爾濱，150001)

0 引言

作為現代社會發展的標志，汽車已經進入到千家萬戶，從以往只有有錢人才能開的起，到現在成為利民的交通工具，可以看出科技和社會的進步給我們的生活帶來的巨大改變。與此同時，汽車的功能性也在不斷增強，車載設備操作更加便捷。以往，我們要想在汽車上聽音樂，大多數需要將歌曲下載到優盤等存儲設備上，然后通過車載播放設備進行播放，但是現在，只需要通過手機與車載藍牙設備進行配對、連接，就能夠輕松將手機中播放的音樂利用車載設備進行播放。當然，車載電子設備的改變遠不止這些，技術的進步和發展讓車載電子設備的內容更加豐富，可玩性更高。不僅僅能夠為汽車增添科技感，同時還能夠為安全假設提供更多的可靠保障。隨著科技的不斷發展和藍牙技術的進步，其使用的穩定性和可靠性將會進一步增強，在汽車電子設備上的應用也會更加廣泛，給我們的生活帶來更多的便利。

1 藍牙信道跳頻算法分析

對于信道跳頻序列，算法首先選取一段(Segment)32 個跳頻頻率，在32 個發射時隙上,按隨機順序訪問一次，然后進行一定的偏移，再選取另一段32 個跳頻頻率。由于跳頻頻率在存儲器中的存放順序（跳頻列表中先存放所有的偶數頻率標號，然后依次存放所有的奇數頻率標號），每一段將覆蓋約64MHz 的頻帶，即超過79MHz 帶寬的 80%。根據上述跳頻算法可知，信道跳頻序列具有非常長的周期達到了227當的大；由于藍牙時隙的寬度為625us，因此一次循環大約要經歷一天的時間。因此我們知道，在給定頻隙數目和序列長度的條件下，當序列中的頻隙均勻出現時，也就是說，每個頻隙在一個序列周期中的出現次數相同或基本相同時，序列的重合次數。如圖1 所示，為藍牙跳頻核心算法框圖。

圖1 跳頻核心算法框圖

2 車載藍牙系統的連接機制分析

車載藍牙技術能夠為車載系統提供方便，其最主要的原因在于車載藍牙系統上擁有一套自動連接機制，可以實現車載設備的連接以及車載設備與外設的連接。車載藍牙通過建立專屬的連接信道，能夠實現主從設備的連接，使得手機能夠控制車載多媒體設備。

在連接狀態的初始階段，主設備發送一個輪詢分組來驗證從設備是否已經切換到主設備的定時和信道頻率上，從設備可以使用任何類型的分組響應。如果從設備沒有收到輪詢分組，或者主設備一段時間內沒有收到從設備的響應分組，主從設備將分別回到尋呼和尋呼掃描狀態。當兩個藍牙裝置靠近到可以通訊的范圍內，它們通過藍牙規范所定義的查詢和詢呼程序去建立兩者之間的連接。當主設備不知道周圍是否有任何從設備設備時，必需以查詢狀態來得到周圍所有的從設備的BD-ADDR 與從設備的時鐘。主設備在查詢周圍其它的從設備時所用到的特殊方法是在ISM 通用頻段內的許多特定的通道上廣播ID 分組，被尋呼的從設備也是在這通道上監聽來自主設備的訊號，這些特定的通道是將ISM 頻段上79 個通道中定義出32 個專門提供查詢用的通道，作為查詢時的跳躍頻率，此時跳頻速率為每鈔3200 次。在連線建立后，主設備與從設備之間的通訊是采用時分雙工，也就是將時間切割成多個slot，每個slot 的時間長度是625μs。主設備在偶數的slot 傳送分組，從設備在奇數的slot 傳送分組。

3 藍牙技術在汽車電子產品中的應用

藍牙技術實現的短距離移動設備之間的通信，而汽車因為空間較為狹小，非常適用于藍牙技術，利用藍牙技術能夠實現車載通信、安防診斷以及車載系統信息整合的應用。如圖2 所示，為車載藍牙設備的系統結構圖。

圖2 車載藍牙設備的系統結構圖

3.1 藍牙技術在車載通信系統的應用

車載通信系統是車載藍牙電子設備的最主要應用，通過車載通信設備，能夠幫助用戶在開車的過程中利用藍牙連接車內的通話設備，比如音響、麥克風等。當然最初的車載通信系統只包含基于HFP 框架開發的免提功能。隨著藍牙技術的進步，更多的通信功能也加入其中。比如通過A2DP 框架協議開發的藍牙音樂播放功能，該功能能夠通過手機與相關設備的連接，實現將手機中的歌曲用車內音響播放，為枯燥的開車過程增添了諸多樂趣。而隨著車載屏幕技術的改進，利用車載藍牙設備，能夠訪問手機中的通訊錄，并且這種方式使得司機在發現手機來電之后能夠及時查看來電聯系人信息。近幾年，語音識別技術的發展，也讓車內通信變得更加方便，通過語音識別能夠，司機可以直接查找手機聯系人，并且控制手機向外撥打電話。如今，智能技術的興起，使得相應的設備智能化技術不斷提升，語音播放音樂、撥打電話等技術興起，都可以通過手機與車載藍牙的連接實現，極大方便了用戶的使用。

3.2 藍牙技術在汽車安防診斷中的應用

汽車各種電子設備之間本身就存在一定的聯系功能，這些設備通過CAN 總線實現信息的匯總和連接，而藍牙設備作為CAN 總線上的一個控制接口，負責與外部設備之間建立連接，通過這種連接能夠將外部設備接入到汽車的網絡中，成為整個汽車的一部分。用戶一般會通過手機與汽車藍牙設備建立連接，而手機因此成為了汽車控制系統中的一部分。在這個過程中，可以通過相應的測試設備收集汽車傳感器的監測參數，比如工作人員可以利用VAS5163 測試儀，檢測汽車的輪胎壓力參數，以保證汽車輪胎的運行正常。而這些參數和診斷信息可以通過藍牙設備發送到手機上，供用戶參考。同時，汽車中的各項參數同樣可以用這種方式進行傳遞，實現對安全信息的掌握。

4 結束語

汽車電子設備是實現汽車功能的關鍵環節，比如車載音響、車載屏幕等，這些設備的應用既能夠增加開車過程中的娛樂性，讓司機在長時間開車過程中不會出現煩躁的情緒，同時也能夠為司機提供導航和安全駕駛等服務。隨著藍牙技術的不斷進步，這種短距通信技術在車載電子產品上應用的范圍也會更廣，并且通過高效穩定的通信方式幫助司機更好的對車輛進行控制。