隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)和電子技術(shù)的發(fā)展,，車輛導(dǎo)航、通信,、移動辦公,、多媒體娛樂、安防輔助駕駛和遠程故障診斷等功能電子系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)形成車載信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),。未來的汽車儀表系統(tǒng)向著集成化,、智能化、全圖形化車載信息系統(tǒng)平臺的方向發(fā)展,。

車載信息系統(tǒng)平臺綜述

　　未來的車載信息系統(tǒng)平臺將全面超越傳統(tǒng)汽車儀表的現(xiàn)有功能,，系統(tǒng)主要功能包括：全圖形化數(shù)字儀表、GPS導(dǎo)航,、車載多媒體影音娛樂,、整車狀態(tài)顯示、遠程故障診斷,、無線通信,、網(wǎng)絡(luò)辦公、信息處理,、智能交通輔助駕駛等等,。未來的車載信息平臺是人、車,、環(huán)境的充分交互,，集電子、通信,、網(wǎng)絡(luò),、嵌入式等技術(shù)為一體的高端車載綜合信息顯示平臺。車載信息系統(tǒng)平臺的主要功能至少應(yīng)該包括以下方面：

儀表顯示

　　主要包含傳統(tǒng)儀表的所有功能,。以液晶屏（LCD）作為顯示終端,，所需的大量、復(fù)雜的信息能夠以圖形方式,，靈活,、準(zhǔn)確地顯示在LCD屏幕上?；镜囊笫歉吡炼蕊@示圖形,，高實時性響應(yīng)，能夠接收來自CAN總線和傳感器的信號,。

車輛監(jiān)控及遠程故障診斷

　　通過收集的信息進行車輛信息的診斷和分析,，更加智能的監(jiān)控車輛的性能和狀況，并給予用戶提示，同時通過車載信息平臺的GPRS模塊將診斷分析數(shù)據(jù)與診斷服務(wù)中心實時雙向傳遞,。通過外連GPS模塊和通訊模塊,，并通過監(jiān)控中心，進行車輛防盜監(jiān)控和遠程控制,。

無線上網(wǎng)

　　通過覆蓋全國的GSM/CDMA/GPRS信號,，隨時隨地?zé)o線上網(wǎng)，最高速率可達153.6Kbps,，可實現(xiàn)E-Mail,、FTP、網(wǎng)上聊天,、瀏覽信息,、網(wǎng)絡(luò)游戲、圖片下載,、移動辦公,、電子商務(wù)等網(wǎng)絡(luò)功能。速度快,、性能穩(wěn)定,、安全可靠。

導(dǎo)航信息

　　實現(xiàn)完善的導(dǎo)航功能,。通過GPS全球定位系統(tǒng),，無論用戶在世界的任何角落，都能即時定位和連續(xù)定位,，除了提供自主導(dǎo)航,、信息查詢、最佳行車路徑計算,、軌跡記錄和回放等功能之外,，還提供交通堵塞預(yù)測、停車場停車向?qū)?、可與網(wǎng)絡(luò)連接的地圖數(shù)據(jù)實時更新等高級功能,。導(dǎo)航信息系統(tǒng)的顯示限于局部區(qū)域，應(yīng)不影響儀表系統(tǒng)的同時顯示,。

車載電話

　　采用CDMA無線通信或VOIP網(wǎng)絡(luò)電話,，車載免提與無線耳機無縫切換，保證車主在通話過程中的駕駛安全,。

車載娛樂

　　車載娛樂系統(tǒng)已經(jīng)由以前的收音機和一個卡帶機或CD機進化成可以通過用戶和其它車輛通訊,，擁有多種娛樂和信息的系統(tǒng)。比許多其它的音頻/視頻應(yīng)用,，如家電的A / V系統(tǒng)應(yīng)用要求更豐富,。滿足人們對汽車娛樂性,、舒適性的要求,，可進行衛(wèi)星數(shù)字廣播接收,、車載數(shù)字電視接收、CD/DVD播放等,，并具有MP3/MP4/IPOD/USB等多媒體播放功能,。音視頻文件可以通過無線下載，徹底免去使用碟片的種種麻煩,。前置中控臺或頭枕式真彩顯示屏和高保真車載音響,，更是為用戶提供了專業(yè)級視聽享受。

輔助安全駕駛

　　主要包括：駕駛員疲勞監(jiān)視,，前,、后方測距雷達系統(tǒng)，碰撞分析,、剎車控制,、安全報警系統(tǒng)以及輔助倒車后視系統(tǒng)。駕駛員監(jiān)視器安置于方向盤下方,，用于拍攝駕駛員的面部,，并自動分析眼皮開度，經(jīng)分析后如果發(fā)現(xiàn)有疲勞駕駛,，會自動發(fā)出警報,；同時，前方測距雷達和車后的測距雷達系統(tǒng)會自動測量前,、后方車距,，并將此信息發(fā)送至碰撞分析單元。如果有碰撞危險,，會發(fā)出警報,，同時自動剎車或控制安全帶的驅(qū)動電機，使乘員在碰撞發(fā)生前處在一個提前設(shè)計的最佳姿勢,，使事故的后果減小到最低,。

　　其輔助倒車后視功能主要是通過撥倒檔，便可從高清晰液晶顯示屏上看到車后的全彩影像,，輔助倒車,、后視攝像頭具備防眩和夜視的功能，便于保證車主夜間倒車的安全,。

新型智能交通系統(tǒng)的車載信息采集系統(tǒng)

　　獲得實時,、可靠的交通信息一直是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸問題，建立智能交通車載信息采集系統(tǒng),，可以為智能交通系統(tǒng)中駕駛行為特性的研究,、交通數(shù)據(jù)采集,、現(xiàn)場測試等提供良好的輔助測試、驗證平臺,，還可以作為一個輔助檢測手段,，為我國智能交通系統(tǒng)多功能實驗車的建設(shè)和發(fā)展提供強有力的技術(shù)支持，從而加速我國智能交通系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā),。

車載信息平臺領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展

　　車載信息平臺包括多方面技術(shù),，下面僅將其中涉及到的幾項關(guān)鍵技術(shù)簡單介紹如下：

基于嵌入式技術(shù)的Telematics系統(tǒng)

　　Telematics是一個由通信和信息科學(xué)組成的合成詞，通常稱為車載遠程信息處理,。它綜合了汽車制造和IT技術(shù),，包括計算機、移動通信,、數(shù)字廣播等,；同時，又依托于ITS的“3S”,，從而迅速發(fā)展成為融合技術(shù)與服務(wù)的新業(yè)務(wù),。Telematics通過無線信道連接車載終端機與服務(wù)中心，以構(gòu)成提供信息服務(wù)的通信鏈路,。通過安裝于車內(nèi)的終端系統(tǒng),，分析汽車內(nèi)與車外發(fā)生的各種狀況，收集駕駛和行車所必需的各種信息,，同時執(zhí)行一系列的必要控制,，為駕駛員和乘客提供方便、安全和娛樂,。

　　Telamatics的技術(shù)特征充分表現(xiàn)了現(xiàn)代科技的大融合,。它應(yīng)用5種主要技術(shù)：衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）；無線接入技術(shù),；蜂窩通信技術(shù)（2G/3G）,；專用短程通信的窄帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（DSRC）；數(shù)字廣播和多媒體廣播技術(shù)（DMB）,，融合成為4類主要功能：

　?。?）基于衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS+GIS）的地面導(dǎo)航。根據(jù)道路狀態(tài)引導(dǎo)車輛以最佳路線抵達目的地,。

　?。?）基于ITS數(shù)字廣播（GPS+GIS+LBS+CDMB）的智能交通。典型應(yīng)用為對路面實時狀況的領(lǐng)航,。它不同于以地理信息為基礎(chǔ)的導(dǎo)航,，而是在導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，以路面上發(fā)生的實時位置信息（Location Based Services,，LBS）,，引導(dǎo)車輛不僅選擇最佳地理路由,，而且選擇所需時間最短的優(yōu)化路由。通過ITS信息中心發(fā)布的路面狀況實時多媒體信息,，以廣播形式傳送語音,、分析和測算處理的結(jié)果，以數(shù)據(jù)形式將遙感測量的地理數(shù)據(jù)合成為引導(dǎo)實時駕駛的領(lǐng)航圖,，及時提醒駕駛員避開交通堵塞或突發(fā)事件的路段,，給出最佳修改行車路線,，以最短時間到達目的地,。

　　（3）基于無線移動通信技術(shù)（2 G/3G+DSRC+WLAN）的遠程信息服務(wù),。一方面以WLAN形式構(gòu)建車內(nèi)的微微網(wǎng),，以通用的信息平臺實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化通信和信息服務(wù)，這與手機通信和無線上網(wǎng)的功能基本一致,；另一方面以RFID溝通標(biāo)簽與讀取器,，再以DSRC互聯(lián)服務(wù)中心，以信息平臺方式,，既將ECU收集的發(fā)動機溫度,、尾氣、輪胎,、汽油及行車狀況等的汽車信息送到服務(wù)中心的維修站,，以實現(xiàn)遠程車輛故障診斷和求助；將過路的計費信息和服務(wù)的費用信息送到服務(wù)中心的結(jié)算站,，服務(wù)中心可據(jù)此分析和判斷車輛有無故障,、有無可能出現(xiàn)的失控、失盜等緊急情況,，既能及時告知駕駛員,，又能指令汽車減速、停止運行或無法啟動,。同時,，準(zhǔn)確記賬并自動收費。

　?。?）基于數(shù)字廣播技術(shù)（CDMB-T/CMMB+ITS）的車載文化娛樂,。它不僅要在車上顯示電視節(jié)目、路面狀況,、MTV,、電子游戲等，還要顯示和管理個人節(jié)目信息資源（數(shù)據(jù)廣播）,，并隨時經(jīng)廣播寬帶下載地理,、地貌,、地圖等信息，還能顯示如E-Mail接收的互聯(lián)網(wǎng)信息,。

　　Telematics裝置通常是一種嵌入式系統(tǒng),，它在軟、硬件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計上與普通嵌入式系統(tǒng)并沒有差異,。在PC產(chǎn)業(yè)里,，運算平臺的選擇，也就是處理器及其相關(guān)參考設(shè)計的選擇,，是相當(dāng)有限的,，不外乎Intel或是AMD的那幾種，然而嵌入式系統(tǒng)的硬件卻需要面對各式各樣不同的需求,。正確的選型及架構(gòu)設(shè)計必須能符合客戶及產(chǎn)品需求,，這是一件相當(dāng)重要的事情。目前比較流行的一種基于嵌入式技術(shù)的Telematics系統(tǒng)設(shè)計,，其硬件系統(tǒng)采用了高效,、靈活的ARM+FPGA構(gòu)架，其中ARM（Advanced RISC Machine）是一種高性能的32位精簡指令運算集微處理器,，主要完成外部數(shù)據(jù)采集,、整理、分析,、存儲等功能,，F(xiàn)PGA（Field?Programmable?Gate?Array）即現(xiàn)場可編程門陣列，主要用于用戶界面的顯示,。這種硬件架構(gòu)一個比較典型的應(yīng)用實例就是賽靈思與微軟汽車業(yè)務(wù)部推出的智能車載信息平臺,，它又被稱為Microsoft Telematics Platform（微軟車載信息處理平臺），巧妙地通過語音命令結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)連接進行通信和控制,，是一種用于集成各種移動設(shè)備和通過互聯(lián)網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)傳送信息的集線器,。

　　微軟公司的汽車業(yè)務(wù)部與賽靈思共同創(chuàng)建了能夠以低成本點提供這些優(yōu)點的硬件平臺，從而促進了面向全世界駕駛者的更簡單,、更可靠且消費得起的解決方案的開發(fā),。

　　對任何硬件平臺而言，靈活性和伸縮性對架構(gòu)能否成功獲得市場接受都至關(guān)重要,，無論是基本系統(tǒng)還是高性能的高端車載信息系統(tǒng),。鑒于此，微軟開發(fā)了一個真正可以定制和伸縮的汽車標(biāo)準(zhǔn)車載信息處理平臺,。

　　該平臺整合了一個基于ARM 9的微控制器,，支持32MB閃存/32MB DRAM以上的內(nèi)存，并包含集成GPS藍牙和一個GSM電話模塊,。外部車輛連接包括一個CAN網(wǎng)絡(luò)接口以及有保護的模擬和數(shù)字I/O,，用于實現(xiàn)LED驅(qū)動和按鈕輸入等功能,。該平臺的基本架構(gòu)如圖1所示。

　　微軟利用了FPGA技術(shù)的靈活性和高集成度能力,。該平臺使用了一個Spartan3 XC3S400 FPGA,，用于實現(xiàn)多個獨立的目的，如GSM電話接口,、車輛接口（CAN控制器和K-線路）以及復(fù)雜的音頻信號調(diào)節(jié)和路由功能（如圖2所示）,。

　　FPGA提供的高集成度也具有在一個器件內(nèi)包含多種總線、接口和時鐘的優(yōu)點,，從而使利用EMI的設(shè)計容易管理,。此外，減少組件數(shù)量和電路板空間將降低生產(chǎn)成本,，實現(xiàn)更高的制造質(zhì)量,，在任何汽車設(shè)計中這些都是重要的因素。

圖1 微軟遠程信息處理硬件平臺架構(gòu)

　　在了解了車輛開發(fā)的實質(zhì)和目前已有的眾多不同的車輛接口,，微軟有意設(shè)計了一個靈活的解決方案，可允許對后端車輛接口進行快速修改而不影響下層架構(gòu)和系統(tǒng)性能,。例如,，未來將有可能調(diào)節(jié)FPGA解決方案，使之能滿足帶有諸如MOST,、IDB-1394 或其它數(shù)字車輛網(wǎng)絡(luò)等汽車總線的最終應(yīng)用的需求,。

圖2 賽靈思spartan3 FPGA設(shè)計

車載信息平臺顯示系統(tǒng)

　　車載信息平臺一般以液晶屏（LCD）作為顯示終端，所需的大量,、復(fù)雜的信息能夠以圖形方式,，靈活、準(zhǔn)確地顯示在LCD屏幕上,。LCD的橫截面很像是很多層三明治疊在一起,。每面最外一層是透明的玻璃基體，玻璃基體中間就是薄膜電晶體,。顏色過濾器和液晶層可以給顯示出紅,、藍和綠三種最基本的顏色。通常,，LCD后面都有照明燈以顯示畫面,。

　　一般只要電流不變動，液晶都在非結(jié)晶狀態(tài),。這時液晶允許任何光線通過,。液晶層受到電壓變化的影響后，液晶只允許一定數(shù)量的光線通過,。光線的反射角度按照液晶控制,。當(dāng)液晶的供應(yīng)電壓變動時,，液晶就會產(chǎn)生變形，因而光線的折射角度就會不同,，從而產(chǎn)生色彩的變化,。與CRT顯示器相比，其優(yōu)勢在于LCD顯示器消耗電能較少,；不會產(chǎn)生CRT那樣的電磁輻射,；不會產(chǎn)生CRT那樣的閃爍現(xiàn)象；尺寸非常小,、重量較輕,、可視面積大。這些特點使得LCD液晶屏特別適合用在車載信息平臺上,。

　　車載信息平臺往往所需要顯示的信息量極大,，但LCD顯示尺寸及車內(nèi)安裝空間有限，所以往往采用一屏多顯或多屏顯示技術(shù)將汽車儀表信息,、車身狀況信息,、導(dǎo)航信息、多媒體信息,、倒車后視等信息顯示在LCD液晶屏上,。如圖3是一個多屏顯示技術(shù)的實例：

　　近年來，隨著客戶對于“平視顯示器”（HUD）的需求量的逐漸上升,，各大車廠也在尋求適合HUD的質(zhì)量控制系統(tǒng),。該系統(tǒng)要不僅能保證高度的安全性，而且能和生產(chǎn)線的速度相適應(yīng),。HUD抬頭數(shù)字顯示儀（Heads Up Display）又叫平視顯示系統(tǒng),，是一種由電子組件、顯示組件,、控制器,、高壓電源等組成的綜合電子顯示設(shè)備。它可以把重要的信息,，通過光學(xué)部件投射到方向盤正前方風(fēng)窗玻璃上的光/電顯示裝置上,，使駕駛員不必低頭，就能看清重要的信息,。這種顯示系統(tǒng)的作用是提高汽車的安全性,。如今平視顯示系統(tǒng)快速發(fā)展，已經(jīng)應(yīng)用在高端轎車上,，如圖4所示,，即是BMW X5系X6系車型上所安裝的HUD系統(tǒng)。

圖3 多屏顯示技術(shù)實例

圖4 BMW X5系X6系車型的HUD系統(tǒng)

車載導(dǎo)航信息系統(tǒng)

　　車載導(dǎo)航系統(tǒng)包括車載導(dǎo)航終端、數(shù)字地圖,、導(dǎo)航平臺三大部分,。其中數(shù)字地圖、導(dǎo)航平臺都是在后臺服務(wù),，其軟硬件環(huán)境可以不受什么限制,；車載導(dǎo)航終端（VNT）則不然，因為其工作環(huán)境惡劣,，軟硬條件有限,，給其研發(fā)工作帶來很大挑戰(zhàn)。

　　導(dǎo)航平臺負(fù)責(zé)收集,、分析處理（含數(shù)據(jù)融合）由交通信息采集系統(tǒng)采集的各類道路交通地理信息,，將其通過通信系統(tǒng)（如無線尋呼）下傳到專門節(jié)點和車輛上。交通信息采集系統(tǒng)包括固定的交通信息檢測系統(tǒng)（視頻,、微波,、線圈、激光等交通檢測器）和動態(tài)交通檢測器（以出租車為例,，它既裝備有車載導(dǎo)航系統(tǒng),，同時自身還可以作為一種交通信息探測器，以集群通信網(wǎng)與其中心進行通信）,。通信系統(tǒng)包括有線和無線通信兩種方式,，負(fù)責(zé)車輛與導(dǎo)航平臺（綜合信息平臺、交管中心）之間的信息交流,，從而達到車輛和路網(wǎng)間的信息互通。VNS主要由車輛定位模塊,、多媒體導(dǎo)航電子地圖,、車載通信模塊及其它車內(nèi)設(shè)備構(gòu)成。多媒體導(dǎo)航電子地圖為系統(tǒng)提供諸如地理特征,、道路位置,、交通規(guī)則、基礎(chǔ)設(shè)施等多種交通地理信息,。它基于GIS操作和查詢電子地圖,，包括提供電子地圖顯示、瀏覽,、縮放以及信息檢索服務(wù)等功能,。車輛定位模塊由定位傳感器和數(shù)據(jù)處理器組成，可以提供實時,、連續(xù)的車輛位置信息,，為使定位信息在電子地圖上顯示更加準(zhǔn)確，需要進行地圖匹配,。地圖匹配將定位輸出的位置與地圖數(shù)據(jù)庫提供的道路位置信息進行比較,，并通過適當(dāng)?shù)哪Ｊ狡ヅ浜妥R別過程確定車輛當(dāng)前的行駛路段以及在路段中的準(zhǔn)確位置,。

　　如果電子地圖的精度非常高，將使系統(tǒng)的整體定位精度得到提高,，并為路徑引導(dǎo)提供可靠保證,。車載導(dǎo)航終端安裝有操作系統(tǒng)、多媒體電子地圖,、地理信息系統(tǒng)與相關(guān)軟件系統(tǒng),。它們負(fù)責(zé)接收和處理信息，進行路徑規(guī)劃,，幫助駕駛員在旅行前或旅行中選擇合適的出行路線,，規(guī)劃以后的結(jié)果需要由路徑引導(dǎo)功能來實現(xiàn)。路徑引導(dǎo)是幫助駕駛員沿預(yù)定路線行駛從而順利到達目的地的過程,。它根據(jù)地圖數(shù)據(jù)庫中的道路信息和由定位模塊及地圖模塊提供的當(dāng)前車輛位置產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膶崟r駕駛指令,，如語音提示、圖形顯示等,。另外,，在車載導(dǎo)航終端中，由顯示器,、控制器及相關(guān)軟件系統(tǒng)構(gòu)成的人機交互模塊是一個重要的組成部分,。它提供用戶與車載終端間的交互接口，用戶通過它將地圖顯示,、信息查詢,、路徑規(guī)劃等操作指令輸入終端中，控制器也通過它將以電子地圖為背景的車輛位置,、最優(yōu)路徑規(guī)劃結(jié)果,、實時駕駛引導(dǎo)指令等用戶需要的信息以語音提示、可視圖形等多媒體方式表現(xiàn)出來,。

　　地圖匹配和路徑規(guī)劃是車載導(dǎo)航終端（VNT）的兩項最重要的技術(shù),，好的地圖匹配方法可以大大提高系統(tǒng)的定位精度，路徑規(guī)劃算法的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的導(dǎo)航功能,。

基于車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多媒體信息,、娛樂系統(tǒng)

　　對于購買配有車載網(wǎng)絡(luò)汽車的用戶來說，最大的受益是能在網(wǎng)絡(luò)中共享信息,。汽車可以通過車載網(wǎng)絡(luò),，將視頻、音頻和數(shù)據(jù)內(nèi)容傳給乘客,，用戶可以通過這種網(wǎng)絡(luò),，用互聯(lián)網(wǎng)或者預(yù)訂服務(wù)訪問家用網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容。隨著3G時代的到來，迫切需要建立能夠提供這些服務(wù),、傳輸這些內(nèi)容的多媒體安全信息娛樂系統(tǒng),。

·多媒體傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方案

　　媒體和信息網(wǎng)絡(luò)主要面向遠程信息處理、多媒體,、導(dǎo)航系統(tǒng)等,，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的傳輸波特率在250Kb/s～400 M b/s之間。要實現(xiàn)車載系統(tǒng)中多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，迫切需要解決以下4個問題：

　?。?）這些新的應(yīng)用要求網(wǎng)絡(luò)的頻帶比現(xiàn)有汽車上的網(wǎng)絡(luò)頻帶寬一個數(shù)量級，例如,，控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）和局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN）,。

　　（2）視頻和音頻內(nèi)容的性質(zhì)決定了它們在發(fā)布內(nèi)容時,，必須考慮到發(fā)布的方式能夠為用戶所接受,。音頻延遲或者是在顯示屏上出現(xiàn)錯誤的顯示像素，是人們不能忍受的,。

　?。?）由于內(nèi)容是以數(shù)字形式向外發(fā)布的，那么,，設(shè)計人員必須十分關(guān)心如何保證內(nèi)容的安全,。

　　（4）因為連接到客戶的外設(shè)上時,，有可能會不經(jīng)意地把病毒帶進來,，所以必須確保網(wǎng)絡(luò)的安全，以防止病毒的入侵,。

　　隨著嵌入式產(chǎn)品市場的發(fā)展,，隨之而來的是系統(tǒng)方面的一些難題，許多新出現(xiàn)的技術(shù)競相成為主流的解決方案,。歸納起來，共有4種主要的技術(shù)：

　?。?）CAN技術(shù),。CAN技術(shù)是目前正在使用的一種技術(shù)，而且新版的CAN已經(jīng)提高了帶寬,。但這個協(xié)議并不支持高質(zhì)量的服務(wù),。

　　（2）Firewire接口（IEEE1394）,。在汽車市場中,，從事消費產(chǎn)品的公司都推崇Firewire接口（IEEE1394）。

　　（3）面向多媒體的系統(tǒng)傳輸（MOST）,。用塑料纖維實現(xiàn)這項技術(shù),，重量輕、成本低,，深受供應(yīng)商的歡迎,，而且在寶馬、奔馳和奧迪的一些汽車上已經(jīng)采用了這項技術(shù),。從技術(shù)的角度看,，這個協(xié)議在設(shè)計時從一開始就支持多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰煽偩€提供同步通道,，以確保足夠的帶寬,。

　　（4）無線技術(shù),。由于眾多原因,，汽車市場在采用新標(biāo)準(zhǔn)方面進展緩慢。盡管超寬頻帶技術(shù)（UWB）簡化了安裝和維修,，在價格方面還有優(yōu)勢,，而且在技術(shù)上它似乎更適合于噪聲環(huán)境下的短距離高速數(shù)據(jù)傳輸，但是由于缺乏一個明確的單一標(biāo)準(zhǔn),，整機制造商不愿使用它,，也阻礙了它的推廣。多個標(biāo)準(zhǔn)存在的時間越長,，安裝MOST技術(shù)的數(shù)量就會越大,。

　　在過去10年中，為促進遠程信息處理和車載多媒體系統(tǒng)的應(yīng)用,，汽車行業(yè)制定了許多規(guī)范,，IDB（Intelligent Data Bus）是其中一個重要內(nèi)容。它首次確定了汽車行業(yè)用于信息,、通信和娛樂系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn),。目前SAE已將各種IDB設(shè)備分為三類：低速設(shè)備（IDB-C）、高速設(shè)備（IDB-M）和無線通信設(shè)備（IDB-Wireless）,。

　　IDB-C發(fā)展較快,，估計今后數(shù)年可在一些車輛中配置。由于它結(jié)合了CAN技術(shù),，而目前許多汽車生產(chǎn)商已將CAN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)用于多種車載平臺,，因此IDB-C引起了汽車生產(chǎn)廠商的極大關(guān)注。IDB-C目前已成為SAE J2366標(biāo)準(zhǔn),。

　　IDB-M包括D2B,、MOST（Media Oriented System Transport）,、IDB1394等傳輸速率較高的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，其中D2B已在M ercedes1999S型轎車中得到應(yīng)用,。D2B技術(shù)于20世紀(jì)80年代后期由Philips,、Sony、Matsushita等公司共同開發(fā),，1992年,，被Honda、Alpine公司應(yīng)用于汽車的多媒體控制系統(tǒng)中,。D2B技術(shù)使汽車變成了一個流動的多媒體工具,。但是D2B的速度還是太慢，因而在1998年,，Audi,、BMW等公司又聯(lián)合開發(fā)了MOST協(xié)議，它是專門用于汽車工業(yè)的多媒體光纖網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),，速率可達50 Mb/s,。BMW目前在業(yè)界率先采用了MOST協(xié)議，Daimler Chrysler等歐洲汽車制造商也計劃采用該協(xié)議,。

　　目前的IDB-Wireless主要是指“藍牙”技術(shù),。

　　·MOST網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

　　MOST（Media Oriented System Transport）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得汽車制造商和供應(yīng)商能夠簡便地在車內(nèi)增加一系列多媒體設(shè)備，如CD播放機,、MP3,、收音機、電視,、DVD播放機,、導(dǎo)航系統(tǒng)、車載電話和車內(nèi)PC等,，進一步增強模塊化功能,。MOST網(wǎng)絡(luò)的性能取決于光纖發(fā)射器和接收器（用于傳送數(shù)據(jù)，以運行信息娛樂系統(tǒng)）能否在各種溫度下正常運行,。

　　MOST光纖網(wǎng)絡(luò)為在車內(nèi)的娛樂和信息設(shè)備之間進行音頻,、視頻、數(shù)據(jù)和控制信息的交換提供了基礎(chǔ)設(shè)施,，而不再需要體積龐大的銅纜布線,。MOST是支持車內(nèi)信息娛樂系統(tǒng)的骨干技術(shù)。采用MOST網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的汽車在2001年首次問世,，如今，已在23種車型中安裝了超過1000萬個節(jié)點,。

　　要連接到MOST網(wǎng)絡(luò)上,，一般需要通過智能網(wǎng)絡(luò)接口控制器（iNIC）,，iNIC實現(xiàn)了PHT功能和MAC的大部分功能。車載信息平臺系統(tǒng)是通過一個三引腳的串行總線——媒體本地總線（Media LB）,，連接到iNIC上（見圖5）,。Media LB能夠支持所有的MOST網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)類型。

圖5 MOST,、iNIC與車載信息平臺關(guān)系圖

這個網(wǎng)絡(luò)必須包含有連接點,，這樣，最終用戶可以通過連接不包含在汽車之內(nèi),、要單獨購買的設(shè)備,。最可能出現(xiàn)的情況是不只有一個專用網(wǎng)絡(luò)。一個“可信的”網(wǎng)絡(luò)將支持汽車出廠之前已經(jīng)裝上去的設(shè)備,。用戶可以通過第二個“不可信的”網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接到用戶設(shè)備上,。我們可以通過一個網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)兩個領(lǐng)域間的訪問控制功能。

汽車遠程故障診斷系統(tǒng)

　　現(xiàn)代電子控制技術(shù)已滲透到汽車的各個組成部分,，汽車的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜,，而Internet隨著全球信息化進程的推進得到了飛速的發(fā)展，這就為汽車維修行業(yè)間的資源共享,，信息交流提供了快捷和自由的途徑,，也使建立一個基于車載信息平臺的開放性的汽車遠程故障診斷系統(tǒng)成為可能。因為汽車位置的不確定性,，不可能通過有線的方式連接到Internet上,，而GPRS作為一種比較成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，恰好可以彌補上述缺點,。通過車載信息平臺上的GPRS模塊,，就可以實現(xiàn)和Internet的無線連接，從而為汽車的遠程故障診斷系統(tǒng)提供了最基本的技術(shù)保證,。

　　目前,，在汽車工業(yè)發(fā)達的國家，車載信息平臺和導(dǎo)航服務(wù)項目已經(jīng)逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)配置,。與此同時,，汽車制造商正規(guī)劃著信息服務(wù)的下一個發(fā)展階段：使每輛汽車能夠通過Internet與特約汽車維修廠進行數(shù)據(jù)通訊。在不久的將來,，汽車制造商通過Internet或移動電話可以告知汽車駕駛員,，他所擁有汽車的下一次檢測日期；當(dāng)汽車“拋錨”時,，不管該車是處于什么地方,，他都能夠獲得在線快速服務(wù)，并通過移動網(wǎng)絡(luò),，讓特約汽車維修廠能夠隨時知道他的汽車的運行和技術(shù)狀況,。汽車專家將這類遠程無線通訊服務(wù)看作是該行業(yè)一個非常重要的,、極具前途的經(jīng)營業(yè)務(wù)，汽車制造商并因此進一步提高對車主的服務(wù)水平,，贏得更多客戶的信任及潛在客戶的興趣和關(guān)注,。

　　·汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　圖6為汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其工作過程為：用戶通過車載信息平臺對汽車上的控制模塊進行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測后向遠程診斷服務(wù)中心發(fā)出遠程診斷請求,；服務(wù)中心經(jīng)權(quán)限檢驗后,，對用戶請求做出響應(yīng)，啟動相應(yīng)功能模塊,，開始診斷工作,，并借助網(wǎng)絡(luò)與用戶進行實時的信息交互傳遞。

圖6 汽車遠程故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

　　·車載信息平臺的遠程診斷功能
車載信息平臺的工作過程是：用戶通過鍵盤向車載信息平臺發(fā)出進行遠程診斷的指令,，嵌入式處理器通過與車內(nèi)其它功能模塊的進行通信,，獲得車內(nèi)各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，將這些數(shù)據(jù)存儲在存儲器中,；然后再通過無線傳輸模塊向遠程故障診斷服務(wù)中心的請求診斷服務(wù),，請求得到允許后，車載信息平臺將存儲在存儲器中的車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和故障代碼信息發(fā)送到遠端的診斷服務(wù)器,；診斷服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進行診斷分析,，將診斷結(jié)果返回，車載信息平臺將接收到的診斷結(jié)果進行顯示,，從而達到診斷的目的,。

　　·車載信息平臺與遠程故障診斷中心的通信

　　要實現(xiàn)遠程診斷，必須要有遠程通信技術(shù)的支持才有實現(xiàn)的可能,。由于汽車的位置是不確定的,，所以不可能通過有線的方式聯(lián)接到Internet，這樣要進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸就需要依靠無線通信,。常用的無線通信實現(xiàn)方式有：

　?。?）利用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)（GSM/GPRS、CDMA移動網(wǎng)等）和相應(yīng)的無線通信產(chǎn)品,；

　?。?）通過無線收發(fā)設(shè)備，如無線Modem,、無線網(wǎng)橋等專門的無線局域網(wǎng),；

　　（3）利用收發(fā)集成芯片在監(jiān)測站端實現(xiàn)電路板級與監(jiān)控中心的無線通信,。

車載信息平臺的應(yīng)用發(fā)展

　　車載信息平臺屬于汽車電子產(chǎn)業(yè)的一部分,，車載信息平臺成為現(xiàn)代汽車的發(fā)展新潮流，具有非常廣闊的發(fā)展空間,，以下是國外車載信息平臺應(yīng)用發(fā)展實例,。

日產(chǎn)汽車公司 STAR WINGS 項目

　　在2007年10月25日開幕的第五屆北京國際環(huán)保節(jié)能汽車展上,，日產(chǎn)汽車展示了其正在北京進行試驗的交通信息系統(tǒng)“星翼（STAR WINGS）”。日產(chǎn)星翼的與眾不同之處在于其不僅可以算出到達目的地的最短路線,，而且可以算出到達目的地的最快路線。

　　星翼與北京市交通信息中心（BTIC）合作,，通過北京市約1萬輛出租車經(jīng)由手機網(wǎng)絡(luò)收集探測信息,，按照探測到的實時交通信息和過去積累的統(tǒng)計信息，對交通信息進行補充,，甚至可以推斷出實時交通信息中無法接收到的部分,，因此能夠搜索出更準(zhǔn)確的最佳路線。日產(chǎn)汽車的計劃是在2008年北京奧運會開幕之前能將該技術(shù)應(yīng)用于北京300萬輛汽車的1/5上,。根據(jù)日產(chǎn)汽車的初步估算,，通過更加平衡地疏導(dǎo)交通，這個系統(tǒng)將使北京的交通擁堵現(xiàn)象至少減少20%,。如圖7～圖8所示：

圖7 STAR WINGS項目示意圖1

微軟與福特汽車合作開發(fā)的車載電腦作業(yè)系統(tǒng)Sync

　　美國福特汽車宣布將與微軟（Microsoft）結(jié)盟,，共同開發(fā)一款稱為Sync的車載電腦作業(yè)系統(tǒng)（如圖9），利用無線傳輸和藍牙技術(shù),，消費者可以撥打便攜式車載電話,，或者傳輸下載音樂和收發(fā)電子郵件等。

　　車載電腦作業(yè)系統(tǒng)并不同與我們提到的車載信息服務(wù)系統(tǒng)（Telematics）的概念,，它不屬于汽車控制系統(tǒng)的一部分,，而是內(nèi)裝與汽車的新一代計算平臺。相關(guān)廠商除了要賦予汽車電腦多媒體娛樂和導(dǎo)航功能外,，還要完成無線上網(wǎng),、行政辦公以及人機互動等界面。

圖8 STAR WINGS項目示意圖2

圖9 車載電腦作業(yè)系統(tǒng)Sync示意圖