詳解車(chē)載信息系統平臺工作原理及未來(lái)發(fā)展

　　FPGA提供的高集成度也具有在一個(gè)器件內包含多種總線(xiàn)、接口和時(shí)鐘的優(yōu)點(diǎn)，從而使利用EMI的設計容易管理。此外，減少組件數量和電路板空間將降低生產(chǎn)成本，實(shí)現更高的制造質(zhì)量，在任何汽車(chē)設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

　　在了解了車(chē)輛開(kāi)發(fā)的實(shí)質(zhì)和目前已有的眾多不同的車(chē)輛接口，微軟有意設計了一個(gè)靈活的解決方案，可允許對后端車(chē)輛接口進(jìn)行快速修改而不影響下層架構和系統性能。例如，未來(lái)將有可能調節FPGA解決方案，使之能滿(mǎn)足帶有諸如MOST、IDB-1394或其它數字車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )等汽車(chē)總線(xiàn)的最終應用的需求。

圖2賽靈思spartan3FPGA設計

　　車(chē)載信息平臺顯示系統

　　車(chē)載信息平臺一般以液晶屏（LCD）作為顯示終端，所需的大量、復雜的信息能夠以圖形方式，靈活、準確地顯示在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(guò)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(huà)面。

　　一般只要電流不變動(dòng)，液晶都在非結晶狀態(tài)。這時(shí)液晶允許任何光線(xiàn)通過(guò)。液晶層受到電壓變化的影響后，液晶只允許一定數量的光線(xiàn)通過(guò)。光線(xiàn)的反射角度按照液晶控制。當液晶的供應電壓變動(dòng)時(shí)，液晶就會(huì )產(chǎn)生變形，因而光線(xiàn)的折射角度就會(huì )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(huì )產(chǎn)生CRT那樣的電磁輻射；不會(huì )產(chǎn)生CRT那樣的閃爍現象；尺寸非常小、重量較輕、可視面積大。這些特點(diǎn)使得LCD液晶屏特別適合用在車(chē)載信息平臺上。

　　車(chē)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(chē)內安裝空間有限，所以往往采用一屏多顯或多屏顯示技術(shù)將汽車(chē)儀表信息、車(chē)身狀況信息、導航信息、多媒體信息、倒車(chē)后視等信息顯示在LCD液晶屏上。如圖3是一個(gè)多屏顯示技術(shù)的實(shí)例：

　　近年來(lái)，隨著(zhù)客戶(hù)對于“平視顯示器”（HUD）的需求量的逐漸上升，各大車(chē)廠(chǎng)也在尋求適合HUD的質(zhì)量控制系統。該系統要不僅能保證高度的安全性，而且能和生產(chǎn)線(xiàn)的速度相適應。HUD抬頭數字顯示儀（HeadsUpDisplay）又叫平視顯示系統，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備。它可以把重要的信息，通過(guò)光學(xué)部件投射到方向盤(pán)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。這種顯示系統的作用是提高汽車(chē)的安全性。如今平視顯示系統快速發(fā)展，已經(jīng)應用在高端轎車(chē)上，如圖4所示，即是BMWX5系X6系車(chē)型上所安裝的HUD系統。

圖3多屏顯示技術(shù)實(shí)例

圖4BMWX5系X6系車(chē)型的HUD系統

　　車(chē)載導航信息系統

　　車(chē)載導航系統包括車(chē)載導航終端、數字地圖、導航平臺三大部分。其中數字地圖、導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(chē)載導航終端（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(lái)很大挑戰。

　　導航平臺負責收集、分析處理（含數據融合）由交通信息采集系統采集的各類(lèi)道路交通地理信息，將其通過(guò)通信系統（如無(wú)線(xiàn)尋呼）下傳到專(zhuān)門(mén)節點(diǎn)和車(chē)輛上。交通信息采集系統包括固定的交通信息檢測系統（視頻、微波、線(xiàn)圈、激光等交通檢測器）和動(dòng)態(tài)交通檢測器（以出租車(chē)為例，它既裝備有車(chē)載導航系統，同時(shí)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(jìn)行通信）。通信系統包括有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信兩種方式，負責車(chē)輛與導航平臺（綜合信息平臺、交管中心）之間的信息交流，從而達到車(chē)輛和路網(wǎng)間的信息互通。VNS主要由車(chē)輛定位模塊、多媒體導航電子地圖、車(chē)載通信模塊及其它車(chē)內設備構成。多媒體導航電子地圖為系統提供諸如地理特征、道路位置、交通規則、基礎設施等多種交通地理信息。它基于GIS操作和查詢(xún)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(chē)輛定位模塊由定位傳感器和數據處理器組成，可以提供實(shí)時(shí)、連續的車(chē)輛位置信息，為使定位信息在電子地圖上顯示更加準確，需要進(jìn)行地圖匹配。地圖匹配將定位輸出的位置與地圖數據庫提供的道路位置信息進(jìn)行比較，并通過(guò)適當的模式匹配和識別過(guò)程確定車(chē)輛當前的行駛路段以及在路段中的準確位置。