雙元結構電氣系統可滿(mǎn)足行駛信息系統需求

一輛沒(méi)有電子技術(shù)的現代化轎車(chē)是不可設想的。而電子設備的種類(lèi)又是多種多樣的：汽車(chē)導航系統和無(wú)線(xiàn)通訊系統、HUP平視顯示儀、收音機、音響系統、車(chē)載手機、MP3播放器和DVD播放器等，幾乎無(wú)法羅列出各種汽車(chē)電子設備，而且隨著(zhù)新車(chē)型的推出這些汽車(chē)電子設備也在不斷地推陳出新。為了使這些電子設備都能正常地工作，這些技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域中的集成是非常重要的。所有電子設備之間不能相互干擾，既不能在電子技術(shù)的范疇內出現干擾，也不能在控制軟件的范疇內出現干擾。同時(shí)，還不允許通過(guò)PDA將病毒帶入到汽車(chē)的電子系統中，使安全保護裝置失去作用。為了保證數據的安全性，Blaupunkt公司從3年前就首次為汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家提供了他們的“雙元結構”方案。從那時(shí)起，Blaupunkt公司就開(kāi)始了大批量生產(chǎn)的各種前期準備，計劃于2008年正式投放市場(chǎng)。

雙元結構方案的基本原理非常簡(jiǎn)單，汽車(chē)的電子系統分成兩大部分：一部分負責汽車(chē)必不可少的基本電氣控制功能，如帶有報警技術(shù)和收音技術(shù)的汽車(chē)信息系統、語(yǔ)音控制系統和駕駛員視野中直接可以看到的主顯示屏；另一部分負責導航系統的收音設備的功能。

所有通訊和娛樂(lè )設施的系統和模塊，即相對車(chē)輛行駛無(wú)關(guān)的系統和電子模塊都納入到另一個(gè)被稱(chēng)為“多媒體系統”的范圍內。在這一范圍內包括手持式的MP3播放器、移動(dòng)電話(huà)和影碟播放設備等。在這一范圍內將會(huì )有大量的新產(chǎn)品出現在市場(chǎng)上。它們對與其他控制器的通訊能力、運算能力、圖像和網(wǎng)絡(luò )能力都提出了很高的要求。其中首要的是：它們的功能愈來(lái)愈多，而且最終消費者還希望能夠完全集成到汽車(chē)中，并通過(guò)中央控制器進(jìn)行控制。

保證數據安全的防火墻

雙元結構在硬件和軟件的層次中將駕駛輔助系統的功能和車(chē)輛的基本功能與娛樂(lè )電子設備和通訊設備連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。它有可能整體地、可靠地驅動(dòng)整個(gè)汽車(chē)的所有電子設備，且兩大領(lǐng)域是相互分離的，而從開(kāi)放式環(huán)境中進(jìn)入到封閉式的汽車(chē)電子系統中的數據流只有在防火墻的保護下才有可能。

汽車(chē)電子系統所希望的開(kāi)放性給自己提出了很高的要求，需要付出極大的努力才能實(shí)現。為了實(shí)現開(kāi)放性，必須設置大量的接口，如更新?lián)Q代的接口。在這些接口的幫助下汽車(chē)可以在其整個(gè)使用壽命周期內更換電子儀器設備，使它們保持在最新的技術(shù)水平，或者利用CD-ROM對軟件進(jìn)行升級。這些接口也與車(chē)輛的舒適性有關(guān)，例如MP3播放器的接口，移動(dòng)電話(huà)的接口或者利用藍牙技術(shù)與汽車(chē)電氣系統聯(lián)網(wǎng)。從技術(shù)的角度來(lái)講，所謂的接口就是電氣設備連接的插頭插座以及數據交換的通訊協(xié)議。在這些無(wú)線(xiàn)通訊中（如藍牙技術(shù)的通訊中），必須注意考慮電磁兼容性的問(wèn)題。

另一個(gè)進(jìn)行這樣全面技術(shù)改造的動(dòng)力來(lái)自用戶(hù)對良好操作性能的愿望：手持式的MP3播放器只需簡(jiǎn)單地插上就可以收聽(tīng)，存儲在MP3中的數據文件可以通過(guò)汽車(chē)的音響系統播放出來(lái)，視頻文件也可以在汽車(chē)的顯示屏上顯示出來(lái)；而這一切的控制都可以利用方向盤(pán)上的按鈕進(jìn)行操作。移動(dòng)電話(huà)的使用同樣也力求簡(jiǎn)單：手機座上有充電功能，有對講機的功能，同樣也可利用汽車(chē)的收音機和音響系統進(jìn)行電話(huà)聯(lián)系。當有電話(huà)打進(jìn)來(lái)的時(shí)候，汽車(chē)的收音系統自動(dòng)靜音，汽車(chē)的擴音器與對講系統聯(lián)合起來(lái)為車(chē)載電話(huà)系統服務(wù)。駕駛員可以通過(guò)方向盤(pán)或者語(yǔ)音控制系統查詢(xún)所需的電話(huà)號碼。

“雙元結構”

在雙元結構的電氣系統中，用戶(hù)只需將他的電子儀器、設備簡(jiǎn)單地插到插座中就可以使用了，通盤(pán)考慮的控制軟件技術(shù)自動(dòng)地將設備與汽車(chē)電氣控制系統連接起來(lái)。標準接口大大方便了軟件-部件的更換。利用這種雙元結構保證了在更加開(kāi)放的汽車(chē)電氣控制系統中有著(zhù)最高的數據安全性，具有很低的故障源和簡(jiǎn)單的連接技術(shù)。

雙元結構閉式系統的核心是集成的“龍”微處理器運算系統。它通過(guò)CAN局部總線(xiàn)系統和MOST-Bus多媒體數據傳送總線(xiàn)系統與汽車(chē)的各個(gè)零部件進(jìn)行通訊聯(lián)系，協(xié)調著(zhù)整個(gè)工作過(guò)程。通過(guò)這種方式，駕駛員可以隨時(shí)對車(chē)輛的行駛狀況進(jìn)行監控，掌握車(chē)輛狀況。有關(guān)車(chē)輛信息的數據、車(chē)輛控制儀表的數據、語(yǔ)言控制和導航控制的數據都在“龍”系統中運算。其中也包括音頻技術(shù)，它必須可靠地、直接地把報警消息，如車(chē)道識別系統的報警或者泊車(chē)輔助系統提出的報警消息以最高的優(yōu)先級及時(shí)報告出來(lái)。在主顯示屏上再現視頻圖像的功能，即在組合儀表盤(pán)或者平視顯示屏中再現視頻圖像的功能也在系統的這一控制范圍中。圖像的顯示應盡可能地不用駕駛員調控?！褒垺毕到y的軟件環(huán)境是封閉的，即只有汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家可以利用專(zhuān)門(mén)的“進(jìn)入許可”進(jìn)入到軟件系統中，進(jìn)行軟件系統的維護保養。

負責多媒體的微處理器被稱(chēng)為“虎”。為了能夠與各種各樣的電子和通訊技術(shù)兼容 ，它配備了符合IEEE 1394（防火墻高速串行總線(xiàn)）標準、藍牙通訊標準和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）標準的接口。軟件的環(huán)境為“開(kāi)放式”；因此允許用戶(hù)為新的電子設備，如新型 MP3安裝驅動(dòng)程序，或者用戶(hù)可以安裝新的從Blaupunkt公司的英特網(wǎng)站中下載的軟件版本?！盎ⅰ睅в幸粋€(gè)功能強大的圖形處理器，用于顯示三維圖像。它帶有各種視頻界面技術(shù)，可以精確地復原圖像信息。

“龍”與“虎”由PCI-Express-Bus總線(xiàn)系統連接在一起。它滿(mǎn)足了圖像處理時(shí)所需的高數據傳輸率的要求。特殊設計的“防火墻”連續地對從開(kāi)式系統進(jìn)入閉式系統的數據進(jìn)行監控，保證駕駛輔助系統和基本功能控制模塊不受病毒的侵害。

支持HAVi標準

與HAVi家庭視音頻網(wǎng)絡(luò )標準之間的應用通過(guò)所謂的“虛擬函數總線(xiàn)”（VFB）進(jìn)行連接，這一總線(xiàn)系統是專(zhuān)門(mén)為車(chē)用電子視頻、音頻網(wǎng)絡(luò )而研發(fā)的專(zhuān)項技術(shù)標準。利用這一標準，可以實(shí)現電子娛樂(lè )設施跨總線(xiàn)系統（MOST、IEEE 1394、USB、WLAN等）的動(dòng)態(tài)即插即用，可以利用一個(gè)遙控器對各種音頻、視頻播放器進(jìn)行遙控。其中，高層次的功能，例如數據讀寫(xiě)的清晰度、分辨率，保障操作設備服務(wù)質(zhì)量（QoS-Quality of Service）所需的數據通訊帶寬都可以實(shí)現了。VFB虛擬函數總線(xiàn)的理念在于：在概念層中將通訊設施與各個(gè)真實(shí)的“物理”設備連接在一起，從而使已安裝的通訊系統和現有的設備可以使用，而且還允許新研發(fā)的成果集成到車(chē)輛系統之中。同樣，這也適用于標準的API應用程序編程接口。它提供了在現有系統中使用各種操作、控制器的可能性，也為現有的操作、控制器留下了使用今后新研發(fā)成功電子設備的可能性（具有再生能力）。利用系統功能的分配和多媒體將可以保證在兩個(gè)運算領(lǐng)域中都有穩定可靠的數據運算處理能力。利用這種雙元結構實(shí)現“前后互不干涉”：汽車(chē)后排座椅上的孩子們在觀(guān)看DVD影碟中播放的故事片，而前排駕駛員的顯示屏中則顯示著(zhù)衛星導航系統的行駛路線(xiàn)。同樣地，系統的語(yǔ)音控制也不會(huì )對正在播放的故事片產(chǎn)生影響。

各級轎車(chē)中的系統

這種雙元結構的汽車(chē)電氣系統還允許在各個(gè)檔次的轎車(chē)中使用，比如其衛星導航系統可以根據中檔轎車(chē)或高檔轎車(chē)設置不同的特性和功能。例如，在中檔轎車(chē)的系統中可以設置除導航模塊以外再加上UKW超短波和數字音頻功能，其圖像處理模塊提供了在對角線(xiàn)為17cm的TFT顯示屏（VGA：800×480像素）上顯示Pseudo-3D俯視圖的功能。其語(yǔ)音識別模塊存儲著(zhù)8萬(wàn)個(gè)詞匯，并具有TTS從文本到語(yǔ)音的功能，即可以閱讀文章。它的音頻系統能夠以很高的音質(zhì)再現音樂(lè )和語(yǔ)言，并具有MP3/WMA音像文件的解碼和/或編碼功能。

在高檔轎車(chē)的導航系統中，配備的是對角線(xiàn)為17cm的TFT顯示屏（WVGA：1280×480像素）的顯示屏，可以顯示三維的衛星地圖和航空測繪地圖(見(jiàn)圖5)。另外，還可以在平視顯示屏中播放保存在DVD影碟中數字格式（MPEG2）的導航信息和視頻圖像。

具有靈活對話(huà)管理功能的語(yǔ)言識別系統提供了非常好的操作舒適性，在音頻播放時(shí)，車(chē)內配置有“杜比環(huán)繞立體聲”系統。它保證了最新交通信息設備的安裝使用，例如GTTS全球電信傳送系統。

基于電子產(chǎn)品較短的使用壽命和連續的技術(shù)改進(jìn)，尤其是消費者也對電子設備的集成化提出了最高的要求。雙元結構的汽車(chē)電氣系統已經(jīng)可以驅動(dòng)最近研發(fā)成功的雙視圖顯示。它允許同時(shí)在一個(gè)顯示屏中顯示