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实用型车载蓝牙方案设计研究

   日期:2008-08-28     作者:管理员    

1 车载蓝牙设备的现状

  蓝牙技术的初衷就是为了解决短距离内导线互连问题。在汽车市场,车载蓝牙[1]最基本目的就是便于用户在车上接打电话,减少行车的不安全因素。目前具有车载蓝牙功能的设备一般有四类:

1.1 车载GPS(Navigation)

  这类设备也就是车载导航设备。它在今年的蓬勃兴起笔者认为关键是产品的价格进入了大众可以承受的范围,现阶段为大家所熟知的有“任我游”系列(Gamin)和新科的系列产品。目前的GPS产品,一般都是GPS、Bluetooth、MP3 Player、电子狗和部分PDA功能这些方案的组合,更高端的甚至集成了视频player,价格也是在2千元到7千元区间。

1.2 车载DVD

  这类设备通过自身的硬盘或者其他接口如USB之类,可以安装GPS程序,有的集成了蓝牙功能,价格比GPS高。

1.3 单纯的车载蓝牙设备

  这类设备仅仅是实现接打电话方面的功能,价格较低。

1.4 蓝牙耳机

  严格的说它不专属于车载设备,因为任何地方都能够使用,当然车里面也可以用,价格最低。

2 车载蓝牙设备系统的设计项目

  目前车载蓝牙系统的设计项目

包括[2]:

2.1 电源

  因为方便,目前大家首先想到的是用点烟器。问题在于现在车上加载的设备可能较多,它们之间必然会产生冲突。一般说来,用户上车后或者发动机启动后蓝牙设备就应该一直处于工作状态,否则会严重影响用户体验。而且,蓝牙设备与点烟器之间的电源线必然外露,导线过长会影响驾驶安全,所以蓝牙设备最好从其它地方的获得电源。

2.2 按键面板

  用户在驾驶过程中不可能注视着面板来操作,因此按键数量不能多,否则影响驾驶安全。按键数量也不能太少,一键多功能也会让用户操作繁琐。一般来讲4个键是比较合理的。

2.3 喇叭

  这是一个很难的选择,或许你会想到蓝牙设备自带喇叭好些,与车上的Radio互不影响,但是有来电的时候必须特意关闭Radio或者把radio音量降到最低,这样额外的操作步骤既不方便也影响安全。更为关键的是蓝牙设备自带的喇叭质量应该不会比车上的喇叭好,只有车上的喇叭才能够完美体现来自移动电话、MP3播放器和个人媒体设备等高清音频的高质量免提体验。

2.4 麦克风

  一般情况下,麦克风都安装在反光镜附近或者司机左上角的A柱附近,距离蓝牙设备比较远,在干扰问题异常严重的汽车环境中抗干扰问题必须解决。

2.5 音量控制

  如果使用蓝牙自带喇叭的方案,需要蓝牙设备自身来实现音量调整;如果使用车上喇叭的方案,则可以通过调整Radio来调整音量。

2.6 语音拨号

  这个功能比较重要,不需要用户操作按键在冗长的通讯本里面找联系人,在驾车过程中只需要直接说出对方的名字就可以实现接通电话,但是蓝牙设备的语音识别率成为重要的考察指标。

2.7 电话簿

  现在的蓝牙的车载蓝牙设备都有和手机通讯本自动同步的功能,不用一个一个手动把电话簿上传到蓝牙系统里面。不过现在一个联系人里面一般都会保存多个号码,如何方便的拨出自己想拨的号码呢?这也是一个值得讨论的问题

2.8 音质

  一般情况下,蓝牙自带的喇叭或者GPS之类设备自带的喇叭,号称真人发音的,事实上音质听起来也是一般,无论多好的喇叭,都无法和车上的喇叭媲美。

2.9 操作方便性

  功能菜单简单明了,按键方便操作,手感良好,最多有一个按键能够安排两个功能,而且第二个功能应该被较少使用到,否则用起来还是比较烦的,这是一个为客户多想一点的基本要求。

2.10 线束的互联

  车载蓝牙设备的目标是后装市场,特定的蓝牙设备决定了在车上的接线方式,这种方式对走线影响很大,关系到用户的视觉效果,太差的走线还会成为用户在车上活动的一个障碍,甚至对汽车的安全构成巨大的威胁,目前发生车辆自燃的事故中,绝大多数都是因为线路短路引起的。

2.11 使用寿命

  汽车的设计寿命都在10年以上,车载蓝牙设备最好在汽车的整个使用寿命范围内都能够稳定工作。这样的高要求就必然要求车载蓝牙设备在车上除了高可靠性外,还不能外露,只允许操作按键面板可见并以此为人机接口让用户操作蓝牙设备(语音控制除外),在车内拒绝有可见的线束,而且不能够使用点烟器这样需要经常拔插的电源。

2.12 价格

  这是任何设备很重要的因素,理想状态当然是优质低价的高性价比产品受欢迎。在目前,我认为这样单独的蓝牙设备价格应该在1500元以内比较合理,毕竟低端的GPS也就在2000元左右。如果考虑到设备的长寿命如10年以上,我认为这样的价格是比较合理的。

2.13 用户心理需求

  这里有个矛盾:既想拥有车载蓝牙方便通话,又不想因为使用车载蓝牙设备暴露自己的通话隐私。用户的两难就会抑制一定数量的用户需求,让他们 在车载蓝牙设备面前变得犹豫不决。

3 实用和好用的车载蓝牙设备

  放眼看看目前市场上单纯的蓝牙设备,基本上都是用点烟器作为电源,按键从3个到6个不等,很多产品都自带喇叭,音质较差,音量单独控制,通话时要手动调低/关闭车上的Radio,语音拨号功能要么没有,要么识别率很低。电话本有手动上传到蓝牙的,也有自动同步的,个人认为这个没有太大关系。由于只有电源线和车上的点烟器互联,所以蓝牙设备、话筒、按键面板都裸露在外面,导致导线绕来绕去。对大多数单独的蓝牙设备来说,存在这么多的问题和缺陷,是无法让用户满意的,作为用户的你愿意用吗?

  车载蓝牙有越来越成为汽车标准配置的趋势,或许几年后任何一辆新车上都已经配备了蓝牙设备。其实车载蓝牙设备对前装市场来说,前面的所有问题都很容易解决,一开始就从系统的角度把各种问题给避免了。可是对于后装市场,还有大量的车并没有车载蓝牙设备,这个需求事实上存在,市场的需求量又是如此的大,广大的用户为何不愿意购买这个设备呢?车载蓝牙设备市场有如昙花一现般的短暂,让大众对它失去了兴趣。面对这个复杂的后装市场,如果要加装蓝牙设备,怎么才能让用户省心和放心并且增强用

户的使用体验呢?车载蓝牙设备的着眼点应该是长寿命和高可靠性。我认为需要从两方面来考虑[3-4]:与车辆集成和设备功能。

3.1 蓝牙设备与车辆集成

3.1.1 电源

  这是首先要解决的问题。由于蓝牙设备在行驶过程中应该一直工作,不能中断,这要为用户临时性的使用点烟器保留用电的方便性,因此不能够从点烟器上面获得电源。笔者认为蓝牙属于非安全件的范畴,不能够在影响汽车安全的功能部件上面去获得电源,汽车音响即Radio是一个最优选择,其他如空调、门窗、仪表等都会极大的影响驾乘人员的舒适和安全。当然这需要把汽车的Radio用工具拿出来,从后面的接插件上获得电源,这种情况下最好把蓝牙设备固定在车体内,用户就不能随意移动该设备。一个容易忽略的问题是:车载蓝牙设备不应该全天24小时工作,因为这很难让其连续不断电工作10年以上,而且也没有必要,合理的方式是当车的发动机停止运转或者拔出车钥匙后蓝牙设备自动断电停止工作,这个从技术上很容易实现。

3.1.2 喇叭

  最好是使用车上的喇叭,它为蓝牙传递来的高清音频提供高质量的完美免提体验。目前用在前装市场上的蓝牙,大多数都是立体声,用汽车前排的左右喇叭播放音频,如果是单声道的话,基本上都利用汽车的右前喇叭。蓝牙的音频输出直接连接到喇叭从布线来讲并不科学,一个解决办法是把音频输出连接到Radio的后端接插件上,通过Radio把音频信号放大后输出到喇叭,重新装上Radio后就没有线束露在外面了。

3.1.3 操作按键面板和麦克风

  如果蓝牙设备被安装在车体内,就需要用细小但可靠的线束来连接蓝牙设备和按键面板,并且外露的线束长度要尽可能的短和隐蔽。如果蓝牙设备是可见的,也可以考虑操作面板用无线遥控的方式来实现控制。用户可以根据自己的喜好把操作面板放在任何方便的地方。按键的手感也是一个值得考量的地方,这在一定程度上体现了商家的设计水平。麦克风的安装位置,很多人都考虑在司机左上角的A柱或者车内反光镜附近,这确实是一个很好的选择。笔者注意到现在有一部分车在车钥匙附近的面板上有个拇指大面积的地方开了几条缝,这很有可能是预留安装麦克风之类的。这是一个很好的接口位置。

  值得注意的是,目前大多数车包括普通桑塔纳的Radio都预留了外部音频信号输入功能,只需要把相关音频信号如蓝牙音频信号输出接入其中,Radio就能把信号放大后直接通过喇叭播放出来。这样的好处是Radio可以直接控制音量的大小,当有来电的时候系统自动静音并接通蓝牙语音输入。这样的设备必然要把蓝牙设备的电源线和音频输出线并联/连接到车上的Radio,如果要保证车上原有线束的完整性和线束的安全,就需要做一个转换接头,否则就需要把线束的相关导线拨开裸露出金属导线,把蓝牙设备的相关线路并联上去。上世纪很多汽车厂商都力求使用ISO接插件,不幸的是到了本世纪由于世界各大汽车厂商都提倡和实施产品差异化战略,Radio的接插件也开始变得千差万别,越来越少的Radio还在使用ISO接插件。当车载蓝牙设备需要借用Radio有关线路的时候,想寻找到匹配的转接头变得相当的困难,更多的可能是拨开线束的相关导线把蓝牙设备的导线并联上去,这样来得更实际。站在用户的角度,线束的人为改变对短路而导致车辆自燃的危险构成的严重的威胁,况且他们绝大多数对车的内部结构都很陌生,撇开产品功能不谈,他们中有多少人愿意让你去破坏他爱车的线束呢?就是用转接头他们也是很不情愿,生怕发生质量或者安全问题,这一点也是需要用户转变观念,同时也需要销售方努力克服用户的这种担忧。

3.2 蓝牙设备功能

3.2. 1 语音拨号功能

  这项功能让用户可以从按键操作中解放出来。国外就已经有了通过语音控制来进入/操作蓝牙设备的各项功能菜单这样的产品,同时也可以通过按键来实现所有功能,这样的产品很受市场欢迎。这样对蓝牙设备就有一个潜在的要求:较高的语音识别率,否则用户的体验效果将变得无法忍受。

3.2.2 免提模式(Hand Free Mode)和手机模式(Hand Set Mode)

  这样用户可以在这两者之间自由的切换,实现用户通话的私密性要求。

3.2.3 传递其它音频数据

  除了语音数据外,还可以传递来自CD、MP3、DVD、iPod等播放器的音频数据,这样能够有效的扩大用户的视听范围。

3.2.4 有效地抑制背景噪音和降低回音

  这需要DSP有一个有效的算法,不同公司DSP的算法有很大的不同,效果差别也很大。

3.2.5 产品质量

  包括产品的EMC性能,较低质量的产品很容易死机或者让手机死机,其意义不言自明。

3.2.6 传送语音的清晰度、真实度以及分离度

  挑剔的用户很容易就可以区分出其中的好坏。

3.2.7 功能菜单简单明了

  按键操作符合绝大多

数人的思维习惯,这方面的内容前文有详细阐述。

4 市场的要求

  纵观前面的论述,我们发现真正好用的蓝牙设备并不是很难实现,只不过要达到用户满意并愿意使用的车载蓝牙设备需要较高的成本实现,当然这类产品的市场价格也会远高于其他蓝牙设备如蓝牙耳机的售价。更为重要的是,用户对通话的私密性和改装Radio后对原车Radio的质量以及对驾驶安全性的心理顾虑是目前车载蓝牙设备得以广泛应用的最大障碍。我们期待能满足用户需要并能打消用户顾虑的车载蓝牙设备早日面世。

参考文献

[1] 吴茗. 车载蓝牙:时尚风向标[J]. 信息网络,2006,9(11):14-16.

[2] 王英洲. 基于蓝牙技术的数字信息站的研究与设计[D]. 成都:西南交通大学,2005.

[3] 涂友斌. 多功能车载免提电话系统的设计及实现[D].南京:东南大学,2006.

[4] 王媛. 基于蓝牙传输的信息服务技术研究[D].杭州:浙江大学,2006.

 
  
  
  
  
 
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