Telematics的應用模式與系統設計要領(lǐng)

　　在汽車(chē)的資訊娛樂(lè )系統中，過(guò)去基本的配備即是類(lèi)比AM／FM音訊廣播及音樂(lè )CD的播放設備，為駕駛及乘客提供娛樂(lè )及交通狀況。隨著(zhù)技術(shù)的演進(jìn)，除了音訊廣播邁向數位化外，開(kāi)始加入車(chē)載GPS導航及數位電視／DVD／VCD的播放功能，以及行動(dòng)電話(huà)（GSM／GPRS）的語(yǔ)音通話(huà)及資訊連接功能，進(jìn)而發(fā)展出新興的Telematics應用與服務(wù)。

　　這套整合系統能提供即時(shí)路況導航、指引最佳的行車(chē)路線(xiàn)（避開(kāi)擁塞路段）、提供汽車(chē)狀況診斷、失車(chē)尋回、預約停車(chē)位、電子收費（Electronics Toll Collection；ETC）及進(jìn)行緊急狀況呼叫等多樣性的加值服務(wù)。以下將介紹Telematics的應用模式與系統設計要領(lǐng)。

Telematics新興應用模式

　　對于行車(chē)駕駛來(lái)說(shuō)，Telematics概念的出現可說(shuō)是汽車(chē)發(fā)展史上的一大突破，它打破原先只是個(gè)孤島的汽車(chē)個(gè)體限制，讓具備Telematics功能的汽車(chē)能夠隨時(shí)透過(guò)GPS獲知所處的位置，并將位置資訊傳送給相關(guān)的服務(wù)供應商，進(jìn)而能提供道路救援、失車(chē)找回等服務(wù)。目前包括裕隆的TOBE汽車(chē)行動(dòng)秘書(shū)、北美GM的OnStar，以及Toyota、Honda、Nissan等日本車(chē)系都有類(lèi)似的服務(wù)。

　　除了個(gè)別車(chē)廠(chǎng)的Telematics服務(wù)外，包括歐、美、日等許多國家更積極將與Telematics相關(guān)的行車(chē)緊急救難提升為全國性、甚至是跨國性的應變系統。在歐盟底下由eSafety Forum所推動(dòng)的eCall計畫(huà)中，預定在2009年9月以后，全部的新車(chē)都要具有eCall的配備，此配備將結合碰撞偵測、GPS和行動(dòng)通訊三大功能，在第一時(shí)間自動(dòng)向泛歐統一的緊急電話(huà)號碼112進(jìn)行通報，除了車(chē)輛地理位置之外，eCall還設定可傳送數據資料，以語(yǔ)音和資訊雙重管道讓112接線(xiàn)人員來(lái)判定合適的救援方式。

車(chē)況感測與診斷

　　除了道路救援、失車(chē)找回及緊急救難外，Telematics系統還能結合車(chē)上的各種感測系統，為車(chē)主提供車(chē)輛性能與車(chē)況之自動(dòng)偵測，例如胎壓偵測（TPMS），也能提供駕駛輔助及警示功能，如預碰撞警示或前方路況監視；透過(guò)Telematics系統，汽車(chē)內的機械及電子元件運作狀況就能遠距傳回給車(chē)廠(chǎng)，進(jìn)而得到遠端診斷（Remote Diagnosis）服務(wù)；保險公司還可以依據對駕駛行為的即時(shí)或離線(xiàn)監控紀錄（如飛機的汽車(chē)黑盒子）來(lái)判斷出事時(shí)該支付何種等級的保險費用。當然，車(chē)主也能從遠端獲得輔助的行車(chē)資訊，如交通狀況資訊或車(chē)廠(chǎng)進(jìn)行遠端診斷后的車(chē)況報告等。

電子收費與車(chē)間通訊

　　Telematics的另一項重要應用，即是電子收費系統（Electronic Toll Collection；ETC）由于ETC有助于舒緩收費站交通堵塞的問(wèn)題，也能省下人事管理費用及減少收費站建設費用，因此在許多國家已積極開(kāi)始積極布建。 ETC系統的實(shí)現，必須利用自動(dòng)車(chē)輛辨識（Automatic Vehicle Indentification；AVI）技術(shù)，AVI還可分為特定短距通訊技術(shù)（Dedicated Short Range Communication；DSRC）與自主式車(chē)輛定位系統（Vehicle Position System；VPS）兩種辨識技術(shù)。所謂的DSRC技術(shù)，乃是利用裝置于路旁的定點(diǎn)通訊感應設備，與車(chē)上單元互動(dòng)進(jìn)行通訊辨識，來(lái)做收費扣款的動(dòng)作；VPS系統則是使用整合有車(chē)輛定位功能的車(chē)上單元，當車(chē)輛行駛收費道路時(shí)，向后端帳務(wù)中心回報扣款。

　　除了電子收費的應用，DSRC還可用于另一個(gè)新穎的概念，也就是車(chē)間通訊。當車(chē)輛與車(chē)輛靠近一定距離時(shí)，兩車(chē)會(huì )自動(dòng)連通，并交換鄰近的交通狀況，如塞車(chē)、事故、危險路段等資訊。此應用的立意極佳，而且不需經(jīng)由特定的服務(wù)業(yè)者來(lái)主導，發(fā)展重點(diǎn)在于要有相當數量的車(chē)子具有此種通訊功能，而且不同的車(chē)種、廠(chǎng)牌之間要能互相通訊，才能發(fā)揮效用。

　　Telematics系統中，除了應用行動(dòng)通訊網(wǎng)路（GSM、GPRS或3G）來(lái)從服務(wù)供應商處得到交通、旅館、娛樂(lè )、氣象、訂票等資訊外，也可以透過(guò)一般的收音廣播方式來(lái)得到此類(lèi)服務(wù)。目前最有名的是歐洲TMC（Traffic Message Channel）聯(lián)盟所推動(dòng)的數位路況廣播系統（Radio Navigation System）。在此系統架構中，汽車(chē)駕駛能夠自行設定接收RDS（Radio Data System）副載波的頻率，再透過(guò)TMC-enabled的導航系統提供駕駛動(dòng)態(tài)路經(jīng)指引。此外，TMC也能與數位廣播（DAB）或行動(dòng)網(wǎng)路結合，因此極具發(fā)展性。目前歐洲已有包括德國、法國、英國、匈牙利、西班牙、奧地利與荷蘭等國家提供此服務(wù)，未來(lái)將增加至20個(gè)國家以上。
系統架構剖析

　　Telematics是結合GPS、通訊、資訊、車(chē)內匯流排協(xié)定（CAN／LIN／MOST）、車(chē)載視聽(tīng)娛樂(lè )裝置的一套系統，而且還必須倚賴(lài)行動(dòng)通訊網(wǎng)路、客服中心、資訊服務(wù)提供者（Telematics Service Providers ； TSP）、應用軟體及其他相關(guān)元件的協(xié)力運作，才能進(jìn)行兩大資訊（汽車(chē)資訊與車(chē)外資訊）之單向或雙向接收與傳送。其系統架構中必須包括以下單元：

　　中央控制器

　　Telematics車(chē)載機的主控制器／處理器為運算及控制的核心，整個(gè)控制器具有強化外殼且符合車(chē)用規范（-40℃～+85℃或105℃、防震、防摔、高穩定性）。隨著(zhù)工作負載的不斷增加，此類(lèi)主控制器／處理器的需求規格不斷提升，從16位元MCU逐步提升到32位元MCU，甚至采用高整合度的SoC應用處理器；在處理器核心方面，大致上又可分為采用ARM7及ARM9兩種等級，下一代的高階產(chǎn)品將會(huì )搭配更強大的ARM11核心，并采用先進(jìn)的65奈米制程。

　　通訊模組

　　Telematics車(chē)載機的主控制器／處理器必須透過(guò)UART等介面來(lái)連結各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)模組，除了藍牙、2G／2.5G／3G、DSRC等無(wú)線(xiàn)雙向的通訊技術(shù)外，還包括GPS、Radio RDS、 Satellite Radio、DVB-T／DVB-H／T-DMB等單向接收的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。這些技術(shù)都具有天線(xiàn)、射頻和基頻三大基本組成單元。

　　平面顯示與人機介面

　　平面顯示可分為前座與后座系統之平面液晶顯示器，前者可顯示中央控制臺提供的汽車(chē)內外資訊，后者則可為共乘者提供各式娛樂(lè )影視畫(huà)面。在操作上需提供簡(jiǎn)易、友善之人機介面軟硬體技術(shù)，如面板控制、紅外線(xiàn)遙控、語(yǔ)音啟動(dòng)、觸碰式螢幕。

　　車(chē)內溝通

　　利用Telematics System與整個(gè)汽車(chē)系統（Vehicle Systems）溝通，并藉由多媒體系統傳達使用者各種警示及提醒的車(chē)內訊息。例如緊急呼叫裝置（SOS Button）即是內建于中央控制器或是室內車(chē)頂燈的緊急呼叫按鈕與服務(wù)呼叫按鈕。

《圖一　Telematics系統架構圖》