一種智能座艙用戶管理系統設計方案*

夏自強，劉 欽，張小波，羅 煒，趙能卿

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330001）

隨著汽車智能化和網聯化的不斷發展，用戶對個性化車型的需求日益強烈，由于用戶喜好及駕駛習慣不一致，因此用戶在使用過程中，對座椅位置、娛樂系統的狀態、車身功能設置及車輛安全設置等要求也不一致，當多個用戶共用同一輛車時，用戶需要根據需求手動調整，十分不便。當汽車處于行駛狀態下，由于忘記相關功能設置項，用戶再去操作座艙上的功能設置也是一種極其危險的駕駛行為，因此提出一種智能座艙用戶管理系統設計方案顯得十分有必要，不但可以解決用戶的個性化需求，而且可充分保障用戶使用的便捷性、可靠性及安全性。

1 系統組成

智能座艙用戶管理系統主要由車載信息娛樂系統（In-Vehicle Infotainment，IVI）、無鑰匙啟動系統（Passive Entry Passive Start，PEPS）、藍牙鑰匙（Bluetooth Key，BLE）、車身控制器（Body Control Module，BCM）、智能駕駛域控制器（Automated Driving Control Unit，ADCU）和座椅控制記憶模塊（Seat Control Memory Module，SCMM）組成，如圖1所示。智能座艙用戶管理相關功能的信息傳輸通過CAN總線連接并通信，其中，IVI主要從CAN總線上獲取BLE電話號碼，在IVI后臺完成與藍牙鑰匙用戶ID的綁定，在車機端提供登錄入口、賬戶切換入口、遙控鑰匙綁定入口和Face ID綁定入口，并根據賬戶的不同，完成對用戶設置信息的存儲及調用。PEPS主要發送鑰匙ID信息至總線上，BLE則將用戶電話號碼發送到總線上，鑰匙ID和電話號碼都是作為用戶個人唯一信息的憑證認證。ADCU、BCM以及SCMM系統響應并執行IVI發送的車身功能、車輛操控及駕駛輔助、座椅調節功能相關設置請求并反饋設置狀態。

圖1 智能座艙用戶管理系統

2 鑰匙ID發送定義

2.1 遙控鑰匙ID發送定義

用戶上車，按下一鍵啟動開關或制動開關，會觸發PEPS按照鑰匙編號輪詢，若找到鑰匙1，則將相關鑰匙ID信息發送給IVI，若找不到鑰匙1則輪詢鑰匙2，如找到鑰匙2，將鑰匙2相關ID信息發送給IVI。

2.2 藍牙鑰匙ID發送規則

藍牙鑰匙將當前用戶的電話號碼發送至總線上，其中，對于報文來說，有BLE_NUM、Event這兩種類型，待藍牙連接且用戶登錄后，BLE周期發送登錄的電話號碼，若一幀報文可發送全部電話號碼信息，只發一幀即可，若需多幀報文傳輸全部電話號碼信息，需10ms為間隔發送報文，全部電話號碼信息傳輸完畢，停止報文發送，即若電話號碼位數≤7位，電話號碼信息只需要一幀報文即可包含全部信息；若電話號碼位數＞7位，則需要BLE以10ms為間隔發送2幀或2幀以上報文進行電話號碼信息傳輸。

報文BLE_NUM的具體定義主要有幾下幾點：①Bit7～Bit4共4bits，包含內容為輸入的總電話號碼位數；②Bit3～Bit2共2bits，包含內容為本次電話號碼傳輸發送的報文總幀數（每幀報文發送7位電話號碼）；③Bit1～Bit0共2bits，包含內容為當前傳輸的報文幀序號；④Byte2～Byte8共7Bytes，每個Byte內容為一位電話號碼信息，電話號碼位按照Byte2～Byte8順序發送，對于無電話號碼信息則發送0給IVI，表示此號碼位無數據輸入，不顯示。具體對應的電話號碼定義值詳見表1。若電話號碼為“123”的發送，詳見表2，通過一幀報文進行傳輸；若電話號碼為“12345678”的發送，詳見表3，分2幀報文進行傳輸。

表1 電話號碼定義值對應列表

表2 電話號碼 “123” 定義值列表

表3 電話號碼 “12345678” 定義值列表

3 賬戶綁定

3.1 與藍牙鑰匙ID的綁定

對于有藍牙鑰匙配置的車型，IVI從總線上獲取BL發送的電話號碼，如果當前用戶用相同的電話號碼登錄車機賬戶，則車機在后臺完成該賬戶與藍牙ID的綁定；如用戶用不同的電話號碼登錄，則IVI將電話號碼存儲在后臺，如用戶再次用相同的電話號碼進行賬戶登錄時可完成與藍牙鑰匙的綁定（如用戶未登錄賬戶，即使識別到藍牙鑰匙，號碼也不會進行綁定）。

3.2 遙控鑰匙、Face ID與CDC賬戶的綁定

智能座艙端提供登錄入口（生成二維碼的形式）、賬戶切換入口、遙控鑰匙綁定入口及Face ID綁定入口，如圖2所示。

圖2 智能座艙登入系統

整車上電后，用戶完成登錄點擊遙控鑰匙，提示用戶是否要綁定遙控鑰匙（如果該用戶已經綁定了遙控鑰匙，則不會彈框提示），如用戶點擊確定后，IVI根據PEPS發送的對應鑰匙序號，完成該賬戶與遙控鑰匙序號的綁定并將綁定關系上傳至IVI后臺，并提示用戶綁定成功。

針對遙控鑰匙的綁定，需要增加是否重復綁定邏輯，如用戶1已經綁定了鑰匙1，則用戶2在綁定鑰匙時若還進行鑰匙1的綁定，需提示用戶先將鑰匙1解綁后再進行綁定（在遙控鑰匙、Face ID入口里提供綁定和解綁入口）。

4 用戶信息存儲及調用

以賬戶1為例，在賬戶1登錄期間，用戶點擊相應的設置變更，在進行賬戶切換或由整車上電切換至下電時，IVI將相應的設置信息存儲在本地和云端（云端存儲原因是避免本地存儲信息丟失）。

整車上電后，當IVI識別到鑰匙ID信息（遙控鑰匙ID：鑰匙序號；藍牙鑰匙ID：用戶電話號碼）或Face ID，IVI登錄相關ID綁定的賬戶，并按照圖3所示進行相關信息的調用。

圖3 用戶信息調用系統框圖

4.1 功能設置項為觸發型Onchange的調用

當整車上電后，IVI切換至相應賬戶時，IVI需根據相應模塊ECU反饋的狀態判斷與用戶設置狀態是否相同（根據本地或云端存儲的信息），如不同，則快發3幀觸發型信號給相應的ECU進行狀態更新；反之，則發送默認值無觸發請求。

如表4所示，以舒適性上下車設置為例，如記憶用戶1的設置狀態為打開，此次整車從上電切換至下電，且利用遙控鑰匙/藍牙鑰匙/Face ID使用戶1賬戶登錄后，讀取總線上舒適性上下車設置狀態為關閉，則IVI觸發請求給SCMM進行相應的狀態變更；若讀取線上舒適性上下車設置狀態為關閉，則默認無觸請求。

表4 設置項為觸發型Onchange的功能列表

4.2 功能設置項為持續型Cycle的調用

當整車上電后，IVI切換至相應的賬戶時，IVI根據本地或者云端存儲的設置信息，統一發送相關信號至總線，相應的ECU收到相關信號后保持或者變更反饋狀態。表5為設置項為持續型Cycle的功能列表。

表5 設置項為持續型Cycle的功能列表

以汽車安全系統中的TSR（Traffic Sign Recognition System，交通標志識別系統）功能設置為例，如記憶用戶1的設置狀態為打開狀態，此次整車從上電切換至下電，且利用遙控鑰匙/藍牙鑰匙/Face ID使用戶1賬戶登錄后，IVI發送開啟信號值請求給ADCU進行狀態變更或維持。

4.3 座椅位置記憶及調用

1）整車電源狀態從下電切換至上電時，IVI識別到Face ID或者鑰匙信息，或者從車機端進行賬戶切換時，通過總線讀取到當前座椅的位置與該賬戶記憶的位置不同，則發送該賬戶記憶的位置信息給SCMM，SCMM按照指令并結合當前的整車條件，判斷是否要動作；若IVI判斷當前座椅位置與該賬戶的記憶位置相同，則默認發送無請求指令信號，同時SCMM無需控制座椅動作。

2）SCMM執行舒適性上車功能時需要判斷是否有收到IVI發送的相應位置調整指令，若無則無需動作；反之，則結合整車條件判斷是否要動作。SCMM執行舒適性下車功能時，直接判斷整車條件，若滿足，則在當前位置基礎上向后移動5cm或移至向后極限即可。

3）整車電源擋位處于上電時，用戶可以操作IVI系統上設置界面，按舒適性上下車使能設置軟開關，可開啟和關閉舒適性上下車功能。IVI通過CAN總線將設置結果發送給SCMM模塊，SCMM模塊執行設置內容并反饋執行結果。

4）舒適性上下車功能開啟時，當整車處于P擋，車速＜3km/h，并且整車電源狀態從上電切換到下電狀態，且主駕車門打開時，SCMM控制駕駛員座椅自動向后移5cm（座椅后移5cm后在極限位置之前或在極限位置時，如圖4所示）或后移至向后極限位置（座椅后移5cm后在極限位置之后，如圖5所示）。

圖4 座椅后移5cm后在極限位置之前或在極限位置時

圖5 座椅后移5cm后在極限位置之后

在舒適性下車過程中，如果滿足以下任一條件，SCMM將終止舒適性下車動作：駕駛員手動調節座椅開關（前后/高度/靠背調節開關）；車速大于3km/h時；整車電源跳變至上電狀態。

5）舒適性上下車功能開啟時，主駕車門處于關閉，整車電源狀態從下電切換至上電，擋位處于P擋，當前車速＜3km/h，以上條件滿足時，若SCMM監控到當前座椅位置不是上次下電時SCMM記憶的位置，SCMM將控制座椅自動移到上次下電時記憶的座椅位置。

在舒適性上車過程中，如果滿足以下任一條件，SCMM將終止舒適性上車動作：駕駛員手動調節座椅開關（前后/高度/靠背調節開關）；擋位非P擋或者車速大于3km/h時；整車電源從上電跳變至下電。

在舒適性上車過程中，如果滿足以下任一條件，SCMM將中斷舒適性上車動作：整車電源從上電跳變至點火瞬間啟動狀態；恢復為ON擋后應繼續之前動作。

5 總結

針對智能座艙與用戶賬號信息進行綁定及存儲系統設計，智能座艙可根據遙控鑰匙或藍牙鑰匙ID信息對用戶身份進行識別，記憶和存儲用戶關于常用車身設置功能、車輛安全功能設置及上電調用，滿足當多個用戶共用同一輛車時，由于不同用戶的喜好及駕駛習慣差異，每次上電都要重新對座椅位置、車身功能、車輛安全功能等重新進行設置繁瑣操作，極大提升了用戶對于車輛使用的個性化需求，最大限度保障了用戶行車過程中的便捷性、可靠性及安全性。