四、车载蓝牙免提系统的功能与组成
根据用户使用的情况及主机厂的角度考虑,车载蓝牙免提系统与其他免提系统相比,具有无比的优越性和极佳的功能。
(一)车载蓝牙免提系统的基本功能
车载蓝牙免提系统是专为行车安全和舒适性而开发出来的,其功能特点归纳起来主要有以下两个方面。
1.通话方式简便
具有车载蓝牙免提系统的车辆,在使用蓝牙免提系统进行电话通话时,驾驶员或使用者不需要碰触手机,双手保持在方向盘上就可控制手机,采用语言指令就可控制接听或拨打电话。驾驶员或使用者可以通过车上的音响或蓝牙无线耳机进行通话。
如果选择车上的音响或蓝牙无线耳机进行通话方式,一旦有来电或拨打电话时,车上音响会自动静音,通过音响的扬声器/麦克风来进行话音传输;如果选择车上蓝牙无线耳机进行通话,则仅需要将蓝牙耳机置于开机状态。这样,一旦有电话打来时,按下接听按钮就可以进行通话。
2.联机方便
具有车载蓝牙免提系统的车辆,能够自动辨识移动电话,而不需要电缆或电话托架就可以与手机联机。
(二)车载蓝牙免提系统的基本组成
车载蓝牙免提系统通常由天线单元、链路控制(固定件)单元、链路管理组成(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元等四个部分共同构成,可用图1所示的基本组成方框图来表示。
1.实现蓝牙功能的基本硬件
要实现蓝牙功能,由任一个车载蓝牙免提系统的硬件组成,都需要有天线、收发器和基带控制单元,但有多种方案可供选择。
现在,各个公司推出的蓝牙硬件解决方案都包含天线射频单元(RF)、基带(Baseband),微处理器(Microcontroller)、存储器(Memory) 4个部分,但根据集成度的不同有多种模块。
(1)单芯片模块
单芯片模块,就是将天线射频单元(RF)、基带(Baseband)、微处理器(Microcontroller),存储器(Memory) 4个部分功能电路集成在一个芯片内。
(2)三芯片模块
三芯片模块,就是将天线射频单元(RF)和存储器(Memory)分别集成在两块芯片中,而基带(Baseband)和微处理器(Microcontroller)集成在另一个芯片内。
(3)四芯片模块
四芯片模块,就是将天线射频单元(RF)、基带(Baseband)、微处理器(Microcontroller),存储器(Memory) 4个部分功能电路集成在各自的芯片内。
2.天线射频单元(RF)
蓝牙天线属于微带天线,故其体积十分小巧、质量轻。其接口是基于常规无线发射功率0 dBm设计而成的,它的技术指标是遵守美国联邦通信委员会((FCC)有关电平为0 dBm的ISM频段的标注而设计的。
(1)调频速率
蓝牙天线系统采用调频和扩展频谱技术,调频速率为1600次/s,在2.4~2.480 GHz之间,采用19个间隔为1 MHz的频点来实现的,发射功率可达到100 mw,辐射范围100 m左右。
由于蓝牙技术在传输时每秒要进行最多1600次的频率变化,这样在减少了干扰的同时也保证了传输的安全性。
(2)传输功率
天线射频单元(RF)的传输功率通常有100 mW、 2.5 mW与1 mw三种。其中:100 mw的辐射范围为100m, 2.5 mW的辐射范围为10 m, 1 mw的辐射范围为10 cm。
不过,从实验的情况来看,当蓝牙设备的功率为1 mW (0 dBm)时,其辐射范围一般可达10m左右。不过,这些辐射范围都是变化的,而且很难计算,因为材料、墙及来自其他2.4 GHz源的干扰均可能会改变所达到的范围。
3.链路控制(固定件)单元
链路控制(固定件)单元用于执行基带协议和其他低层链路程序,包括建立网络连接、差错控制、鉴权和保密。
基带控制单元有三种纠错方案,即:1/3前向纠错(FEC). 2/3前向纠错(FEC)、自动重传(ARQ)。
4.链路管理组成(软件)单元
链路管理(LM)单元用于链路的建立、鉴权、链路硬件配置与其他一些协议。LM能够发现其他运输LM,并能够通过链路管理器协议与之通信。LM单元可以提供发送与接收数据、设备号请求、链路地址查询、建立连接、鉴权、链路模式协商与建立,决定帧的类型及功能模式设置等服务。
为了在较低的功率状态下,也能够使蓝牙设备进入连接状态,蓝牙链路管理(软件)系统设置有三种节能模式,也就是功能模式,这三种节能模式分别为等待((Park)状态、保持(Hold)状态及呼吸(Sniff)状态,这三种状态的节能效率及其功能说明如表2所列。
5.蓝牙软件(协议)单元
蓝牙软件(协议)单元组成结构通常应具有如下功能:
①应能够取代电缆连接线路,能够自动识别其他设备,并能够直接与外部设备进行通信
②能够进行功能设置与故障诊断工作,能够进行音频通信与呼叫控制,能够执行商用卡的交易和号簿网络协议。
(三)车载蓝牙免提系统的连接方式
图2所示为车载蓝牙免提系统连接方式方框图,供读识与理解车载蓝牙免提系统的电路原理时参考。
由于车载蓝牙免提系统构造尺寸较小,故可以将其安装在小型的电气仪器中,数据传输率达到1 Mb/s,发射器的发射作用半径为10m左右,数据传输不需要很复杂的设置就可以实现。