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汽車中藍牙的優(yōu)化設計

作者: 時間:2013-04-12 來源:網絡 收藏
現在,中使用各種電子設備,包括小型傳感器,控制單元和電子通信系統(tǒng)。在汽車中的應用正在成為電子工業(yè)的新亮點。

無線技術由于其靈活性同樣也適合于汽車應用。作為流行的小范圍無線技術,技術用于10m范圍的低成本,小體積和長電池壽命的無線傳送。與其他像GSM或CDMA這樣大范圍的無線技術相比,技術可以用無縫方式傳輸信息到最終用戶。

移動電話中的作用就像無線網關一樣。汽車car kit系統(tǒng)可以通過連接嵌入藍牙的手機,然后間接連接到外部無線網絡。通過帶有藍牙的手機,車內用戶可以獲得以下功能:

免提電話:在車內,使用者的汽車電子系統(tǒng)將自動建立與藍牙手機的連接,允許其在駕駛中使用無線電話。所有的操作可以由鍵盤或聲音控制。

遙控控制:用戶通過藍牙手機可以控制10米范圍內的車門開關或其他車內的開關。

音樂下載:用戶可以通過藍牙手機將音樂下載到汽車的Hi-Fi系統(tǒng)中。

電子導航系統(tǒng):用戶可以在車內下載GPS導航系統(tǒng)的電子地圖。反之,當前位置數據將通過藍牙手機傳送到導航中心。

電子診斷系統(tǒng):汽車電子系統(tǒng)可以自動傳送故障ID到汽車服務中心。服務中心可以根據故障ID預先準備備用零件或工具。

在大量上使用藍牙,必須仔細的考慮一些硬件和軟件帶來的問題。硬件能夠提供藍牙RF和基帶功能。在硬件設計時主要考慮的問題是,工作溫度,可靠性和成本。另一方面,軟件在執(zhí)行高水平功能時扮演重要的角色。為了保證互用性,藍牙技術聯(lián)盟(SIG)發(fā)布了一系列標準,包括內核協(xié)議堆棧,測試標準和認定手續(xù)。

對于汽車應用,SIG已經發(fā)布免提框架。迄今為止,該框架已經成熟并且由一些主流手機制造商支持。然而目前,SIG并沒有發(fā)布正式的框架。一些制造商已經開發(fā)其自己的藍牙手機上在藍牙汽車上的應用。例如,三星發(fā)布的一款藍牙手機,SPH-X7700。能夠從CDMA 1X網絡上下載WMA音樂比特流,然后通過藍牙將比特流壓入汽車的Hi-Fi播放系統(tǒng)中。

系統(tǒng)結構

RF芯片通過雙道2.4GHz ISM band無線連接提供數據和聲音?;鶐酒峁┑退焦δ?,例如跳頻,編碼,審核,音頻譯碼器/解碼器,LMP和HCI固件。處理器通常是由一個MCU或DSP組成,運行藍牙上層協(xié)議堆棧,框架和聲音算法。RF,基帶和處理器簡單來說都是藍牙的子系統(tǒng)。

佳工機電網
圖1:藍牙在結構中

通過汽車收音機,麥克風和揚聲器,為藍牙提供視頻I/O。主單元運行MMI軟件控制藍牙子系統(tǒng),汽車收音機和其他車內電子模塊。GUI為用戶提供友好的界面以控制這些模塊。藍牙汽車系統(tǒng)必須與藍牙手機相連實現系統(tǒng)的功能。

藍牙子系統(tǒng)

藍牙子系統(tǒng)包括實現藍牙汽車系統(tǒng)應用,所有必須的硬件和軟件?;鶐酒ㄟ^UART和SSI界面連接到處理器。UART界面的作用好比HCI的傳送層,傳送名利,數據和事件;SSI界面用來傳遞SCO數據,見圖2,顯示的是處理器中的軟件結構。

佳工機電網
圖2 藍牙系統(tǒng)軟件結構

板級支持軟件包(BSP)壓縮所有硬件,相關編碼確保高水平軟件與硬件的獨立。實現軟件結構和實時性能需要一個RTOS。因此設計者應該仔細選擇一個RTOS以滿足RAM/ROM尺寸,中斷響應延遲,測試轉換延遲,進程等等的需要。藍牙內核堆棧協(xié)議由HCI HOST, L2CAP, SDP 和RFCOMM組成。

此外,在內核堆棧協(xié)議有很多框架,例如免提框架和耳機框架。未來SIG將發(fā)布新的框架,軟件結構應更加靈活以增加其他框架。數據庫提供添加,刪除和查找功能,管理本地設備和遠程設備的唱片。所有數據將會存貯在閃存中,數據包括BD地址,設備名稱,PIN碼,SDP錄音,連接鍵等等。

如果car kit與多個遠程設備一起工作,數據庫應該足夠大以存儲每個遠程設備的數據。藍牙管理實體(BTME)依據定義好的路徑處理協(xié)議堆棧和數據庫,完成存儲管理,連接管理和安全管理。聲音算法同樣也是car kit系統(tǒng)必須的。這些算法包括聲學回聲消除器(AEC),噪音抑制(NS),語音識別(VR)和語音合成(VS)。

通過免提電話呼叫,遠程講話者由于車內擴音器和麥克風的聲學反饋將會聽見自己的回聲。AEC是顯著減小回聲的有效方法。NS抑制風和發(fā)動機噪聲以提高聲音質量。VR通過駕駛著的語音指令控制car kit系統(tǒng),例如打電話,接聽電話等等。VS可以移動面板上的大多數信號燈。駕駛者由VS的語音提示接受信息。語音管理實體用來管理各種DSP算法模式,無論是參數設定還是算法緩存管理。

MMI界面用來通過特殊協(xié)議連接外部MMI主機和藍牙子系統(tǒng)。外部MMI主機發(fā)送一個指令到MMI界面,然后MMI界面分析接收到的指令以控制應用層。同時,應用層將會從子系統(tǒng)到外部MMI主機發(fā)送外部數據,狀態(tài)或事件。應用層由從MMI界面到BTME的事件驅動,然后采取適當的操作控制其他與之連接的實體。此外,應用層也處理普通事件例如MMI協(xié)議包的破壞,藍牙連接實效,審核失敗等等。

藍牙框架是藍牙應用的規(guī)范。該規(guī)范包括系統(tǒng)特征的定義,使用模式,內核協(xié)議堆棧結構,特殊協(xié)議的定義和互用性測試的定義(IOT).定義包括很多需要強制仲裁,有條件或無條件支持的特征。
藍牙技術相關文章:藍牙技術原理

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