一种智能座舱用户管理系统设计方案*

夏自强，刘 钦，张小波，罗 炜，赵能卿

（江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330001）

随着汽车智能化和网联化的不断发展，用户对个性化车型的需求日益强烈，由于用户喜好及驾驶习惯不一致，因此用户在使用过程中，对座椅位置、娱乐系统的状态、车身功能设置及车辆安全设置等要求也不一致，当多个用户共用同一辆车时，用户需要根据需求手动调整，十分不便。当汽车处于行驶状态下，由于忘记相关功能设置项，用户再去操作座舱上的功能设置也是一种极其危险的驾驶行为，因此提出一种智能座舱用户管理系统设计方案显得十分有必要，不但可以解决用户的个性化需求，而且可充分保障用户使用的便捷性、可靠性及安全性。

1 系统组成

智能座舱用户管理系统主要由车载信息娱乐系统（In-Vehicle Infotainment，IVI）、无钥匙启动系统（Passive Entry Passive Start，PEPS）、蓝牙钥匙（Bluetooth Key，BLE）、车身控制器（Body Control Module，BCM）、智能驾驶域控制器（Automated Driving Control Unit，ADCU）和座椅控制记忆模块（Seat Control Memory Module，SCMM）组成，如图1所示。智能座舱用户管理相关功能的信息传输通过CAN总线连接并通信，其中，IVI主要从CAN总线上获取BLE电话号码，在IVI后台完成与蓝牙钥匙用户ID的绑定，在车机端提供登录入口、账户切换入口、遥控钥匙绑定入口和Face ID绑定入口，并根据账户的不同，完成对用户设置信息的存储及调用。PEPS主要发送钥匙ID信息至总线上，BLE则将用户电话号码发送到总线上，钥匙ID和电话号码都是作为用户个人唯一信息的凭证认证。ADCU、BCM以及SCMM系统响应并执行IVI发送的车身功能、车辆操控及驾驶辅助、座椅调节功能相关设置请求并反馈设置状态。

图1 智能座舱用户管理系统

2 钥匙ID发送定义

2.1 遥控钥匙ID发送定义

用户上车，按下一键启动开关或制动开关，会触发PEPS按照钥匙编号轮询，若找到钥匙1，则将相关钥匙ID信息发送给IVI，若找不到钥匙1则轮询钥匙2，如找到钥匙2，将钥匙2相关ID信息发送给IVI。

2.2 蓝牙钥匙ID发送规则

蓝牙钥匙将当前用户的电话号码发送至总线上，其中，对于报文来说，有BLE_NUM、Event这两种类型，待蓝牙连接且用户登录后，BLE周期发送登录的电话号码，若一帧报文可发送全部电话号码信息，只发一帧即可，若需多帧报文传输全部电话号码信息，需10ms为间隔发送报文，全部电话号码信息传输完毕，停止报文发送，即若电话号码位数≤7位，电话号码信息只需要一帧报文即可包含全部信息；若电话号码位数＞7位，则需要BLE以10ms为间隔发送2帧或2帧以上报文进行电话号码信息传输。

报文BLE_NUM的具体定义主要有几下几点：①Bit7～Bit4共4bits，包含内容为输入的总电话号码位数；②Bit3～Bit2共2bits，包含内容为本次电话号码传输发送的报文总帧数（每帧报文发送7位电话号码）；③Bit1～Bit0共2bits，包含内容为当前传输的报文帧序号；④Byte2～Byte8共7Bytes，每个Byte内容为一位电话号码信息，电话号码位按照Byte2～Byte8顺序发送，对于无电话号码信息则发送0给IVI，表示此号码位无数据输入，不显示。具体对应的电话号码定义值详见表1。若电话号码为“123”的发送，详见表2，通过一帧报文进行传输；若电话号码为“12345678”的发送，详见表3，分2帧报文进行传输。

表1 电话号码定义值对应列表

表2 电话号码 “123” 定义值列表

表3 电话号码 “12345678” 定义值列表

3 账户绑定

3.1 与蓝牙钥匙ID的绑定

对于有蓝牙钥匙配置的车型，IVI从总线上获取BL发送的电话号码，如果当前用户用相同的电话号码登录车机账户，则车机在后台完成该账户与蓝牙ID的绑定；如用户用不同的电话号码登录，则IVI将电话号码存储在后台，如用户再次用相同的电话号码进行账户登录时可完成与蓝牙钥匙的绑定（如用户未登录账户，即使识别到蓝牙钥匙，号码也不会进行绑定）。

3.2 遥控钥匙、Face ID与CDC账户的绑定

智能座舱端提供登录入口（生成二维码的形式）、账户切换入口、遥控钥匙绑定入口及Face ID绑定入口，如图2所示。

图2 智能座舱登入系统

整车上电后，用户完成登录点击遥控钥匙，提示用户是否要绑定遥控钥匙（如果该用户已经绑定了遥控钥匙，则不会弹框提示），如用户点击确定后，IVI根据PEPS发送的对应钥匙序号，完成该账户与遥控钥匙序号的绑定并将绑定关系上传至IVI后台，并提示用户绑定成功。

针对遥控钥匙的绑定，需要增加是否重复绑定逻辑，如用户1已经绑定了钥匙1，则用户2在绑定钥匙时若还进行钥匙1的绑定，需提示用户先将钥匙1解绑后再进行绑定（在遥控钥匙、Face ID入口里提供绑定和解绑入口）。

4 用户信息存储及调用

以账户1为例，在账户1登录期间，用户点击相应的设置变更，在进行账户切换或由整车上电切换至下电时，IVI将相应的设置信息存储在本地和云端（云端存储原因是避免本地存储信息丢失）。

整车上电后，当IVI识别到钥匙ID信息（遥控钥匙ID：钥匙序号；蓝牙钥匙ID：用户电话号码）或Face ID，IVI登录相关ID绑定的账户，并按照图3所示进行相关信息的调用。

图3 用户信息调用系统框图

4.1 功能设置项为触发型Onchange的调用

当整车上电后，IVI切换至相应账户时，IVI需根据相应模块ECU反馈的状态判断与用户设置状态是否相同（根据本地或云端存储的信息），如不同，则快发3帧触发型信号给相应的ECU进行状态更新；反之，则发送默认值无触发请求。

如表4所示，以舒适性上下车设置为例，如记忆用户1的设置状态为打开，此次整车从上电切换至下电，且利用遥控钥匙/蓝牙钥匙/Face ID使用户1账户登录后，读取总线上舒适性上下车设置状态为关闭，则IVI触发请求给SCMM进行相应的状态变更；若读取线上舒适性上下车设置状态为关闭，则默认无触请求。

表4 设置项为触发型Onchange的功能列表

4.2 功能设置项为持续型Cycle的调用

当整车上电后，IVI切换至相应的账户时，IVI根据本地或者云端存储的设置信息，统一发送相关信号至总线，相应的ECU收到相关信号后保持或者变更反馈状态。表5为设置项为持续型Cycle的功能列表。

表5 设置项为持续型Cycle的功能列表

以汽车安全系统中的TSR（Traffic Sign Recognition System，交通标志识别系统）功能设置为例，如记忆用户1的设置状态为打开状态，此次整车从上电切换至下电，且利用遥控钥匙/蓝牙钥匙/Face ID使用户1账户登录后，IVI发送开启信号值请求给ADCU进行状态变更或维持。

4.3 座椅位置记忆及调用

1）整车电源状态从下电切换至上电时，IVI识别到Face ID或者钥匙信息，或者从车机端进行账户切换时，通过总线读取到当前座椅的位置与该账户记忆的位置不同，则发送该账户记忆的位置信息给SCMM，SCMM按照指令并结合当前的整车条件，判断是否要动作；若IVI判断当前座椅位置与该账户的记忆位置相同，则默认发送无请求指令信号，同时SCMM无需控制座椅动作。

2）SCMM执行舒适性上车功能时需要判断是否有收到IVI发送的相应位置调整指令，若无则无需动作；反之，则结合整车条件判断是否要动作。SCMM执行舒适性下车功能时，直接判断整车条件，若满足，则在当前位置基础上向后移动5cm或移至向后极限即可。

3）整车电源挡位处于上电时，用户可以操作IVI系统上设置界面，按舒适性上下车使能设置软开关，可开启和关闭舒适性上下车功能。IVI通过CAN总线将设置结果发送给SCMM模块，SCMM模块执行设置内容并反馈执行结果。

4）舒适性上下车功能开启时，当整车处于P挡，车速＜3km/h，并且整车电源状态从上电切换到下电状态，且主驾车门打开时，SCMM控制驾驶员座椅自动向后移5cm（座椅后移5cm后在极限位置之前或在极限位置时，如图4所示）或后移至向后极限位置（座椅后移5cm后在极限位置之后，如图5所示）。

图4 座椅后移5cm后在极限位置之前或在极限位置时

图5 座椅后移5cm后在极限位置之后

在舒适性下车过程中，如果满足以下任一条件，SCMM将终止舒适性下车动作：驾驶员手动调节座椅开关（前后/高度/靠背调节开关）；车速大于3km/h时；整车电源跳变至上电状态。

5）舒适性上下车功能开启时，主驾车门处于关闭，整车电源状态从下电切换至上电，挡位处于P挡，当前车速＜3km/h，以上条件满足时，若SCMM监控到当前座椅位置不是上次下电时SCMM记忆的位置，SCMM将控制座椅自动移到上次下电时记忆的座椅位置。

在舒适性上车过程中，如果满足以下任一条件，SCMM将终止舒适性上车动作：驾驶员手动调节座椅开关（前后/高度/靠背调节开关）；挡位非P挡或者车速大于3km/h时；整车电源从上电跳变至下电。

在舒适性上车过程中，如果满足以下任一条件，SCMM将中断舒适性上车动作：整车电源从上电跳变至点火瞬间启动状态；恢复为ON挡后应继续之前动作。

5 总结

针对智能座舱与用户账号信息进行绑定及存储系统设计，智能座舱可根据遥控钥匙或蓝牙钥匙ID信息对用户身份进行识别，记忆和存储用户关于常用车身设置功能、车辆安全功能设置及上电调用，满足当多个用户共用同一辆车时，由于不同用户的喜好及驾驶习惯差异，每次上电都要重新对座椅位置、车身功能、车辆安全功能等重新进行设置繁琐操作，极大提升了用户对于车辆使用的个性化需求，最大限度保障了用户行车过程中的便捷性、可靠性及安全性。