夏自強(qiáng)，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(wǎng)聯(lián)化的不斷發(fā)展，用戶對(duì)個(gè)性化車型的需求日益強(qiáng)烈，由于用戶喜好及駕駛習(xí)慣不一致，因此用戶在使用過程中，對(duì)座椅位置、娛樂系統(tǒng)的狀態(tài)、車身功能設(shè)置及車輛安全設(shè)置等要求也不一致，當(dāng)多個(gè)用戶共用同一輛車時(shí)，用戶需要根據(jù)需求手動(dòng)調(diào)整，十分不便。當(dāng)汽車處于行駛狀態(tài)下，由于忘記相關(guān)功能設(shè)置項(xiàng)，用戶再去操作座艙上的功能設(shè)置也是一種極其危險(xiǎn)的駕駛行為，因此提出一種智能座艙用戶管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案顯得十分有必要，不但可以解決用戶的個(gè)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(tǒng)組成

智能座艙用戶管理系統(tǒng)主要由車載信息娛樂系統(tǒng)（In-Vehicle Infotainment，IVI）、無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)（Passive Entry Passive Start，PEPS）、藍(lán)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(guān)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(hào)碼，在IVI后臺(tái)完成與藍(lán)牙鑰匙用戶ID的綁定，在車機(jī)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(jù)賬戶的不同，完成對(duì)用戶設(shè)置信息的存儲(chǔ)及調(diào)用。PEPS主要發(fā)送鑰匙ID信息至總線上，BLE則將用戶電話號(hào)碼發(fā)送到總線上，鑰匙ID和電話號(hào)碼都是作為用戶個(gè)人唯一信息的憑證認(rèn)證。ADCU、BCM以及SCMM系統(tǒng)響應(yīng)并執(zhí)行IVI發(fā)送的車身功能、車輛操控及駕駛輔助、座椅調(diào)節(jié)功能相關(guān)設(shè)置請(qǐng)求并反饋設(shè)置狀態(tài)。

圖1 智能座艙用戶管理系統(tǒng)

2 鑰匙ID發(fā)送定義

2.1 遙控鑰匙ID發(fā)送定義

用戶上車，按下一鍵啟動(dòng)開關(guān)或制動(dòng)開關(guān)，會(huì)觸發(fā)PEPS按照鑰匙編號(hào)輪詢，若找到鑰匙1，則將相關(guān)鑰匙ID信息發(fā)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(guān)ID信息發(fā)送給IVI。

2.2 藍(lán)牙鑰匙ID發(fā)送規(guī)則

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

報(bào)文BLE_NUM的具體定義主要有幾下幾點(diǎn)：①Bit7～Bit4共4bits，包含內(nèi)容為輸入的總電話號(hào)碼位數(shù)；②Bit3～Bit2共2bits，包含內(nèi)容為本次電話號(hào)碼傳輸發(fā)送的報(bào)文總幀數(shù)（每幀報(bào)文發(fā)送7位電話號(hào)碼）；③Bit1～Bit0共2bits，包含內(nèi)容為當(dāng)前傳輸?shù)膱?bào)文幀序號(hào)；④Byte2～Byte8共7Bytes，每個(gè)Byte內(nèi)容為一位電話號(hào)碼信息，電話號(hào)碼位按照Byte2～Byte8順序發(fā)送，對(duì)于無電話號(hào)碼信息則發(fā)送0給IVI，表示此號(hào)碼位無數(shù)據(jù)輸入，不顯示。具體對(duì)應(yīng)的電話號(hào)碼定義值詳見表1。若電話號(hào)碼為“123”的發(fā)送，詳見表2，通過一幀報(bào)文進(jìn)行傳輸；若電話號(hào)碼為“12345678”的發(fā)送，詳見表3，分2幀報(bào)文進(jìn)行傳輸。

表1 電話號(hào)碼定義值對(duì)應(yīng)列表

表2 電話號(hào)碼 “123” 定義值列表

表3 電話號(hào)碼 “12345678” 定義值列表

3 賬戶綁定

3.1 與藍(lán)牙鑰匙ID的綁定

對(duì)于有藍(lán)牙鑰匙配置的車型，IVI從總線上獲取BL發(fā)送的電話號(hào)碼，如果當(dāng)前用戶用相同的電話號(hào)碼登錄車機(jī)賬戶，則車機(jī)在后臺(tái)完成該賬戶與藍(lán)牙ID的綁定；如用戶用不同的電話號(hào)碼登錄，則IVI將電話號(hào)碼存儲(chǔ)在后臺(tái)，如用戶再次用相同的電話號(hào)碼進(jìn)行賬戶登錄時(shí)可完成與藍(lán)牙鑰匙的綁定（如用戶未登錄賬戶，即使識(shí)別到藍(lán)牙鑰匙，號(hào)碼也不會(huì)進(jìn)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(tǒng)

整車上電后，用戶完成登錄點(diǎn)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(jīng)綁定了遙控鑰匙，則不會(huì)彈框提示），如用戶點(diǎn)擊確定后，IVI根據(jù)PEPS發(fā)送的對(duì)應(yīng)鑰匙序號(hào)，完成該賬戶與遙控鑰匙序號(hào)的綁定并將綁定關(guān)系上傳至IVI后臺(tái)，并提示用戶綁定成功。

針對(duì)遙控鑰匙的綁定，需要增加是否重復(fù)綁定邏輯，如用戶1已經(jīng)綁定了鑰匙1，則用戶2在綁定鑰匙時(shí)若還進(jìn)行鑰匙1的綁定，需提示用戶先將鑰匙1解綁后再進(jìn)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(chǔ)及調(diào)用

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

整車上電后，當(dāng)IVI識(shí)別到鑰匙ID信息（遙控鑰匙ID：鑰匙序號(hào)；藍(lán)牙鑰匙ID：用戶電話號(hào)碼）或Face ID，IVI登錄相關(guān)ID綁定的賬戶，并按照?qǐng)D3所示進(jìn)行相關(guān)信息的調(diào)用。

圖3 用戶信息調(diào)用系統(tǒng)框圖

4.1 功能設(shè)置項(xiàng)為觸發(fā)型Onchange的調(diào)用

當(dāng)整車上電后，IVI切換至相應(yīng)賬戶時(shí)，IVI需根據(jù)相應(yīng)模塊ECU反饋的狀態(tài)判斷與用戶設(shè)置狀態(tài)是否相同（根據(jù)本地或云端存儲(chǔ)的信息），如不同，則快發(fā)3幀觸發(fā)型信號(hào)給相應(yīng)的ECU進(jìn)行狀態(tài)更新；反之，則發(fā)送默認(rèn)值無觸發(fā)請(qǐng)求。

如表4所示，以舒適性上下車設(shè)置為例，如記憶用戶1的設(shè)置狀態(tài)為打開，此次整車從上電切換至下電，且利用遙控鑰匙/藍(lán)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(shè)置狀態(tài)為關(guān)閉，則IVI觸發(fā)請(qǐng)求給SCMM進(jìn)行相應(yīng)的狀態(tài)變更；若讀取線上舒適性上下車設(shè)置狀態(tài)為關(guān)閉，則默認(rèn)無觸請(qǐng)求。

表4 設(shè)置項(xiàng)為觸發(fā)型Onchange的功能列表

4.2 功能設(shè)置項(xiàng)為持續(xù)型Cycle的調(diào)用

當(dāng)整車上電后，IVI切換至相應(yīng)的賬戶時(shí)，IVI根據(jù)本地或者云端存儲(chǔ)的設(shè)置信息，統(tǒng)一發(fā)送相關(guān)信號(hào)至總線，相應(yīng)的ECU收到相關(guān)信號(hào)后保持或者變更反饋狀態(tài)。表5為設(shè)置項(xiàng)為持續(xù)型Cycle的功能列表。

表5 設(shè)置項(xiàng)為持續(xù)型Cycle的功能列表

以汽車安全系統(tǒng)中的TSR（Traffic Sign Recognition System，交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)）功能設(shè)置為例，如記憶用戶1的設(shè)置狀態(tài)為打開狀態(tài)，此次整車從上電切換至下電，且利用遙控鑰匙/藍(lán)牙鑰匙/Face ID使用戶1賬戶登錄后，IVI發(fā)送開啟信號(hào)值請(qǐng)求給ADCU進(jìn)行狀態(tài)變更或維持。

4.3 座椅位置記憶及調(diào)用

1）整車電源狀態(tài)從下電切換至上電時(shí)，IVI識(shí)別到Face ID或者鑰匙信息，或者從車機(jī)端進(jìn)行賬戶切換時(shí)，通過總線讀取到當(dāng)前座椅的位置與該賬戶記憶的位置不同，則發(fā)送該賬戶記憶的位置信息給SCMM，SCMM按照指令并結(jié)合當(dāng)前的整車條件，判斷是否要?jiǎng)幼?；若IVI判斷當(dāng)前座椅位置與該賬戶的記憶位置相同，則默認(rèn)發(fā)送無請(qǐng)求指令信號(hào)，同時(shí)SCMM無需控制座椅動(dòng)作。

2）SCMM執(zhí)行舒適性上車功能時(shí)需要判斷是否有收到IVI發(fā)送的相應(yīng)位置調(diào)整指令，若無則無需動(dòng)作；反之，則結(jié)合整車條件判斷是否要?jiǎng)幼?。SCMM執(zhí)行舒適性下車功能時(shí)，直接判斷整車條件，若滿足，則在當(dāng)前位置基礎(chǔ)上向后移動(dòng)5cm或移至向后極限即可。

3）整車電源擋位處于上電時(shí)，用戶可以操作IVI系統(tǒng)上設(shè)置界面，按舒適性上下車使能設(shè)置軟開關(guān)，可開啟和關(guān)閉舒適性上下車功能。IVI通過CAN總線將設(shè)置結(jié)果發(fā)送給SCMM模塊，SCMM模塊執(zhí)行設(shè)置內(nèi)容并反饋執(zhí)行結(jié)果。

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

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(dòng)作：駕駛員手動(dòng)調(diào)節(jié)座椅開關(guān)（前后/高度/靠背調(diào)節(jié)開關(guān)）；車速大于3km/h時(shí)；整車電源跳變至上電狀態(tài)。

5）舒適性上下車功能開啟時(shí)，主駕車門處于關(guān)閉，整車電源狀態(tài)從下電切換至上電，擋位處于P擋，當(dāng)前車速＜3km/h，以上條件滿足時(shí)，若SCMM監(jiān)控到當(dāng)前座椅位置不是上次下電時(shí)SCMM記憶的位置，SCMM將控制座椅自動(dòng)移到上次下電時(shí)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(dòng)作：駕駛員手動(dòng)調(diào)節(jié)座椅開關(guān)（前后/高度/靠背調(diào)節(jié)開關(guān)）；擋位非P擋或者車速大于3km/h時(shí)；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(dòng)作：整車電源從上電跳變至點(diǎn)火瞬間啟動(dòng)狀態(tài)；恢復(fù)為ON擋后應(yīng)繼續(xù)之前動(dòng)作。

5 總結(jié)

針對(duì)智能座艙與用戶賬號(hào)信息進(jìn)行綁定及存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，智能座艙可根據(jù)遙控鑰匙或藍(lán)牙鑰匙ID信息對(duì)用戶身份進(jìn)行識(shí)別，記憶和存儲(chǔ)用戶關(guān)于常用車身設(shè)置功能、車輛安全功能設(shè)置及上電調(diào)用，滿足當(dāng)多個(gè)用戶共用同一輛車時(shí)，由于不同用戶的喜好及駕駛習(xí)慣差異，每次上電都要重新對(duì)座椅位置、車身功能、車輛安全功能等重新進(jìn)行設(shè)置繁瑣操作，極大提升了用戶對(duì)于車輛使用的個(gè)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。