蓝牙技术在汽车电子产品中的应用

李晶

(哈尔滨开放大学,黑龙江哈尔滨，150001)

0 引言

作为现代社会发展的标志，汽车已经进入到千家万户，从以往只有有钱人才能开的起，到现在成为利民的交通工具，可以看出科技和社会的进步给我们的生活带来的巨大改变。与此同时，汽车的功能性也在不断增强，车载设备操作更加便捷。以往，我们要想在汽车上听音乐，大多数需要将歌曲下载到优盘等存储设备上，然后通过车载播放设备进行播放，但是现在，只需要通过手机与车载蓝牙设备进行配对、连接，就能够轻松将手机中播放的音乐利用车载设备进行播放。当然，车载电子设备的改变远不止这些，技术的进步和发展让车载电子设备的内容更加丰富，可玩性更高。不仅仅能够为汽车增添科技感，同时还能够为安全假设提供更多的可靠保障。随着科技的不断发展和蓝牙技术的进步，其使用的稳定性和可靠性将会进一步增强，在汽车电子设备上的应用也会更加广泛，给我们的生活带来更多的便利。

1 蓝牙信道跳频算法分析

对于信道跳频序列，算法首先选取一段(Segment)32 个跳频频率，在32 个发射时隙上,按随机顺序访问一次，然后进行一定的偏移，再选取另一段32 个跳频频率。由于跳频频率在存储器中的存放顺序（跳频列表中先存放所有的偶数频率标号，然后依次存放所有的奇数频率标号），每一段将覆盖约64MHz 的频带，即超过79MHz 带宽的 80%。根据上述跳频算法可知，信道跳频序列具有非常长的周期达到了227当的大；由于蓝牙时隙的宽度为625us，因此一次循环大约要经历一天的时间。因此我们知道，在给定频隙数目和序列长度的条件下，当序列中的频隙均匀出现时，也就是说，每个频隙在一个序列周期中的出现次数相同或基本相同时，序列的重合次数。如图1 所示，为蓝牙跳频核心算法框图。

图1 跳频核心算法框图

2 车载蓝牙系统的连接机制分析

车载蓝牙技术能够为车载系统提供方便，其最主要的原因在于车载蓝牙系统上拥有一套自动连接机制，可以实现车载设备的连接以及车载设备与外设的连接。车载蓝牙通过建立专属的连接信道，能够实现主从设备的连接，使得手机能够控制车载多媒体设备。

在连接状态的初始阶段，主设备发送一个轮询分组来验证从设备是否已经切换到主设备的定时和信道频率上，从设备可以使用任何类型的分组响应。如果从设备没有收到轮询分组，或者主设备一段时间内没有收到从设备的响应分组，主从设备将分别回到寻呼和寻呼扫描状态。当两个蓝牙装置靠近到可以通讯的范围内，它们通过蓝牙规范所定义的查询和询呼程序去建立两者之间的连接。当主设备不知道周围是否有任何从设备设备时，必需以查询状态来得到周围所有的从设备的BD-ADDR 与从设备的时钟。主设备在查询周围其它的从设备时所用到的特殊方法是在ISM 通用频段内的许多特定的通道上广播ID 分组，被寻呼的从设备也是在这通道上监听来自主设备的讯号，这些特定的通道是将ISM 频段上79 个通道中定义出32 个专门提供查询用的通道，作为查询时的跳跃频率，此时跳频速率为每钞3200 次。在连线建立后，主设备与从设备之间的通讯是采用时分双工，也就是将时间切割成多个slot，每个slot 的时间长度是625μs。主设备在偶数的slot 传送分组，从设备在奇数的slot 传送分组。

3 蓝牙技术在汽车电子产品中的应用

蓝牙技术实现的短距离移动设备之间的通信，而汽车因为空间较为狭小，非常适用于蓝牙技术，利用蓝牙技术能够实现车载通信、安防诊断以及车载系统信息整合的应用。如图2 所示，为车载蓝牙设备的系统结构图。

图2 车载蓝牙设备的系统结构图

3.1 蓝牙技术在车载通信系统的应用

车载通信系统是车载蓝牙电子设备的最主要应用，通过车载通信设备，能够帮助用户在开车的过程中利用蓝牙连接车内的通话设备，比如音响、麦克风等。当然最初的车载通信系统只包含基于HFP 框架开发的免提功能。随着蓝牙技术的进步，更多的通信功能也加入其中。比如通过A2DP 框架协议开发的蓝牙音乐播放功能，该功能能够通过手机与相关设备的连接，实现将手机中的歌曲用车内音响播放，为枯燥的开车过程增添了诸多乐趣。而随着车载屏幕技术的改进，利用车载蓝牙设备，能够访问手机中的通讯录，并且这种方式使得司机在发现手机来电之后能够及时查看来电联系人信息。近几年，语音识别技术的发展，也让车内通信变得更加方便，通过语音识别能够，司机可以直接查找手机联系人，并且控制手机向外拨打电话。如今，智能技术的兴起，使得相应的设备智能化技术不断提升，语音播放音乐、拨打电话等技术兴起，都可以通过手机与车载蓝牙的连接实现，极大方便了用户的使用。

3.2 蓝牙技术在汽车安防诊断中的应用

汽车各种电子设备之间本身就存在一定的联系功能，这些设备通过CAN 总线实现信息的汇总和连接，而蓝牙设备作为CAN 总线上的一个控制接口，负责与外部设备之间建立连接，通过这种连接能够将外部设备接入到汽车的网络中，成为整个汽车的一部分。用户一般会通过手机与汽车蓝牙设备建立连接，而手机因此成为了汽车控制系统中的一部分。在这个过程中，可以通过相应的测试设备收集汽车传感器的监测参数，比如工作人员可以利用VAS5163 测试仪，检测汽车的轮胎压力参数，以保证汽车轮胎的运行正常。而这些参数和诊断信息可以通过蓝牙设备发送到手机上，供用户参考。同时，汽车中的各项参数同样可以用这种方式进行传递，实现对安全信息的掌握。

4 结束语

汽车电子设备是实现汽车功能的关键环节，比如车载音响、车载屏幕等，这些设备的应用既能够增加开车过程中的娱乐性，让司机在长时间开车过程中不会出现烦躁的情绪，同时也能够为司机提供导航和安全驾驶等服务。随着蓝牙技术的不断进步，这种短距通信技术在车载电子产品上应用的范围也会更广，并且通过高效稳定的通信方式帮助司机更好的对车辆进行控制。