ot;display: block;">隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展,車載導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)正逐漸成為汽車廠商追捧的熱點。該市場的發(fā)展?jié)摿τ心抗捕?德國博世集團下屬Blaipunkt Research甚至表示,在全球汽車年產(chǎn)量當中,沒有配備導(dǎo)航功能的車輛的比例將從2006年的94%大幅度下降為2014年的57%。本文將圍繞車載導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)的發(fā)展方向以及對半導(dǎo)體器件的需要,為汽車電子設(shè)計工程師和技術(shù)管理人員提供一個方向性的參考意見。
車載GPS與信息娛樂系統(tǒng)發(fā)展的五大方向
信息娛樂系統(tǒng)的用戶需求包括通信、娛樂、駕駛信息和其它一般的信息；輔助駕駛系統(tǒng)的用戶需求包括安全、經(jīng)濟、駕駛支持、方便/舒適等,如圖1所示。
從圖1中可見,車載導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)的發(fā)展受到五方面需求的牽引,它們包括:1. 車載專用導(dǎo)航設(shè)備需求；2. 具備導(dǎo)航功能的車載無線電通信設(shè)備；3. 具備導(dǎo)航定位功能的駕駛員輔助信息系統(tǒng)；4. 具備導(dǎo)航功能的Telematics(遠程信息系統(tǒng))；5. 具備導(dǎo)航功能的移動設(shè)備。
Blaupunkt GmbH公司市場和公司發(fā)展副總裁Peter Schnaebele博士認為,為了滿足駕駛員對更舒適和更安全地駕駛的日益增長需要,全球車載GPS與信息娛樂系統(tǒng)的未來發(fā)展方向主要體現(xiàn)在如何與駕駛員輔助信息系統(tǒng)融合方面:一是能與外部世界進行信息交換的嵌入式導(dǎo)航解決方案將被視為駕駛員輔助信息系統(tǒng)必須具備的要素；二是車載導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)要向駕駛員輔助信息系統(tǒng)的升級。
駕駛員輔助信息系統(tǒng)發(fā)展驅(qū)動力在于創(chuàng)新。例如,博世公司車載電子事業(yè)部銷售副總裁Rainer Kallenbach博士認為,將來的駕駛員輔助信息系統(tǒng)必須“借助于傳感器以及超高性能電子系統(tǒng)”讓汽車看見車身周圍各處所發(fā)生的情況,這些傳感器和電子系統(tǒng)包括攝像頭、超生波、雷達傳感器以及汽車緊急制動系統(tǒng)、可使汽車自行移入泊位的駐車輔助系統(tǒng)、配備智能化圖像解讀功能的照相系統(tǒng)等等,將來的駕駛員輔助信息系統(tǒng)將為駕駛員帶來更高的安全和舒適體驗。
隨著具備導(dǎo)航、信息娛樂、移動電視功能的手機逐漸浮出水面,中國電子科技集團第20研究所陳凱表示,未來4~5年,中國以單機形式出現(xiàn)的汽車導(dǎo)航產(chǎn)品將逐漸向多功能方向發(fā)展,具備導(dǎo)航功能的Telematics信息終端產(chǎn)品將隨著3G的系統(tǒng)建設(shè)和普及,逐漸成為未來中國汽車導(dǎo)航市場的主流。
圖1:全球車載導(dǎo)航設(shè)備市場的發(fā)展趨勢。
汽車OEM要密切關(guān)注Telematics平臺方案
要建立駕駛員輔助信息系統(tǒng),創(chuàng)維汽車電子公司的市場總監(jiān)張海偉認為,將來的車載導(dǎo)航和娛樂必須建立在基于CAN總線的車載計算平臺之上。在此,特別值得注意的就是汽車半導(dǎo)體廠商推出的Telematics平臺方案。
TRG首席分析師Phil Magney認為,在用于Telematics的微處理器領(lǐng)域,飛思卡爾、瑞薩科技、英飛凌、三星電子、ARM、ST及TI引領(lǐng)著市場的發(fā)展,其中,飛思卡爾和瑞薩科技的市場占有率分別排名第一和第二。因此,掌握飛思卡爾和瑞薩科技的最新動態(tài),在一定程度上就將把握了未來Telematics的發(fā)展趨勢。
例如,借助于飛思卡爾的微處理器架構(gòu),可以把GPS導(dǎo)航、Wi-Fi、藍牙以及所有的視聽處理功能都受控于一個Telematics微處理器,而飛思卡爾的MPC5121e能夠與車內(nèi)的其它處理器接口,從而把來自動力總成、車身、底盤和安全傳感器的各種輸入信號送到儀表盤上顯示。Magney表示,明年飛思卡爾推出的Telematics微處理器將包含駕駛員輔助系統(tǒng)所需要的功能,如自適應(yīng)巡航控制、車道偏離報警、行人和碰撞規(guī)避系統(tǒng)、吊頂顯示器控制等等,到2010年,低成本的Telematics微處理器將足以成為低端車輛的標準配置。
在高速行駛的汽車中實現(xiàn)車道的快速識別,駕駛員輔助系統(tǒng)對芯片性能提出了較高的要求。瑞薩科技自動車事業(yè)部副部長山內(nèi)直樹表示,為了解決這個難題,瑞薩推出了一款汽車導(dǎo)航+高精度圖像識別的SoC芯片SH7774,其中,集成了2D圖形引擎、音頻編碼器以及ATAPI、以太網(wǎng)、CAN等各種下一代車載導(dǎo)航系統(tǒng)中所必需的外圍模塊。它的出現(xiàn)為駕駛員輔助信息系統(tǒng)的構(gòu)建提供了支持。
目前,中國整個車載導(dǎo)航行業(yè)發(fā)展所面臨的最大挑戰(zhàn)在于“行業(yè)管理混亂”,許多汽車制造商目前提供的是彼此之間互相割裂的Telematics選項,如GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、免提電話、信息娛樂系統(tǒng)、收音機系統(tǒng)等；另一方面,隨著越來越多的消費電子制造商扎堆汽車電子領(lǐng)域,在殘酷的惡性降價競爭環(huán)境面前,大型汽車OEM廠商如何提高產(chǎn)品的附加值及縮短開發(fā)周期是一個巨大的挑戰(zhàn),張海偉說。
為了加快汽車電子系統(tǒng)融合所帶來的軟件開發(fā)挑戰(zhàn),瑞薩科技幾年前就成立了為車載信息娛樂和Telematics產(chǎn)品市場提供集成化通信業(yè)務(wù)解決方案的COMET聯(lián)盟；在日本還成立了專門針對汽車導(dǎo)航等SH-Navi聯(lián)盟；在中國,瑞薩與中國汽車技術(shù)研究中心(CATARC)攜手合作開發(fā)了基于CAN總線的智能汽車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
飛思卡爾為了加強針對汽車Telemtics的軟件開發(fā),成立了由獨立軟件工具成套工具提供商組成的MobileGT聯(lián)盟,其組成成員包括:飛思卡爾、摩托羅拉、IBM、QNX軟件系統(tǒng)、風河、Green Hills軟件以及Engenuity Technologies的虛擬原型部分等。Magney表示,汽車電子OEM只要向MobileGT聯(lián)盟提供詳細的功能列表,就可以比較少的開發(fā)努力獲得集成的軟件模塊構(gòu)成的軟件包。因此,特別值得關(guān)注。
Microchip的全球汽車市場總監(jiān)Willie Fitzgerald指出,在選擇方案的過程中,除了芯片之外,開發(fā)支持工具是幫助汽車設(shè)計工程師克服開發(fā)周期期間所面臨的各種各樣挑戰(zhàn)的關(guān)鍵要素。為了支持汽車設(shè)計工程師有效地工作,需要像除錯工具、編程器、編譯器、軟件庫、技術(shù)文件、應(yīng)用筆記、評估/演示板和參考設(shè)計這樣的支持工具。
對于Telematics的發(fā)展,啟明信息公司副總經(jīng)理吳建會表示,目前Telematics行業(yè)全世界每年都有幾千億美元的銷售規(guī)模,因此,是值得關(guān)注的重要發(fā)展方向。瑞圖萬方總裁王耿毅就舉例說,2007年中國已經(jīng)要求所有危險品運輸必備Telematics信息通信系統(tǒng),這無疑將為中國Telematics市場注入發(fā)展動力。
圖2:車載導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)發(fā)展的方向和驅(qū)動力。
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多維定位技術(shù)助力GPS導(dǎo)航精度提升
目前,用于信息娛樂系統(tǒng)的傳感器市場呈現(xiàn)了往GPS導(dǎo)航應(yīng)用一邊倒的趨勢。汽車廠商對導(dǎo)航傳感器的要求主要有三點:功能越來越強、操作越來越簡單以及價格越來越低。而對于傳感器廠商來說,定位精度則是其爭奪市場的關(guān)鍵性能,因此,多維定位技術(shù)漸漸成熟起來。
例如,霍尼韋爾(Honeywell)公司與德思達(香港)有限公司近日聯(lián)合發(fā)布了一個“七合一”(三軸方向+三軸姿態(tài)+高度)的多功能傳感器模塊HCS01。該模塊包括一個三軸加速度傳感器、一個氣壓傳感器、兩個磁阻傳感器(分別為Z軸和XY軸)以及內(nèi)置ASIC數(shù)字補償芯片和EEPROM存儲器,全數(shù)字量輸出,封裝尺寸僅為6.5×6.5×,并具有外掛濕度電阻接口。霍尼韋爾(中國)有限公司傳感器與控制業(yè)務(wù)部經(jīng)理方均指出:“HSC01高度集成,體積小,功能強大。運用我們提供的軟件,這款產(chǎn)品應(yīng)用起來簡單方便,打個比方,與以前的應(yīng)用方式相比,就如同Windows代替DOS操作系統(tǒng)一樣。”
博世傳感器(Bosch Sensortec)與Nemerix也于近日共同開發(fā)出結(jié)合GPS傳感器與氣壓傳感器來判斷行駛車輛所在位置高度的傳感器“SMD500”。通過將氣壓檢測數(shù)據(jù)和GPS測得的低分辨率的高度數(shù)據(jù)相結(jié)合,能夠檢測出鉛直距離相隔10m以上的其他道路上的車輛位置。由于能夠準確地檢測出車輛高度,在三葉草型的高速道路以及道路上下層疊的地方,該產(chǎn)品能準確、及時地提供出口信息及道路變更信息。
無線/有線連接和系統(tǒng)集成創(chuàng)新是需求熱點
NXP公司認為,隨著多種娛樂和信息設(shè)備(包括MP3、蜂窩電話、便攜式視頻播放機、移動導(dǎo)航系統(tǒng))在汽車中的普及應(yīng)用,將需要一種Wireless USB把這些設(shè)備連接起來,預(yù)計這種無線USB將在2007年底實現(xiàn)量產(chǎn)。NXP公司還提出了一種與配備NFC和導(dǎo)航功能的蜂窩電話配套的“連接鑰匙”新概念,利用車載導(dǎo)航系統(tǒng)提供的信息,可以用于在停車場尋找汽車。
NXP公司戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)開發(fā)副總裁Kurt Sievers表示,公司計劃在2010年推出一種構(gòu)建在專有SoC周圍的平臺方案,將把GSM或3G數(shù)據(jù)無線電鏈路與安全芯片組合起來,這種通過CAN總線連接到電子地圖的設(shè)備,能夠把定位數(shù)據(jù)發(fā)送給Telematics解決方案提供商以及其它服務(wù)提供商,其應(yīng)用包括即時緊急呼叫系統(tǒng)、車隊管理系統(tǒng)、或被盜車輛跟蹤系統(tǒng)。
SiGe半導(dǎo)體公司負責GNSS解決方案的產(chǎn)品市場經(jīng)理Malcolm Lomer表示,可配置軟件基帶處理的技術(shù)有望把Galileo/GPS的價格降低了50%以上,最終使芯片達到“1美元價格點”,與此同時,兼顧藍牙、Wi-Fi在汽車電子設(shè)備中的應(yīng)用。
在有線連接方面,Strategy Analytics預(yù)測,到2012年全球?qū)⒂?,360萬臺語音控制的多媒體信息娛樂系統(tǒng)交付使用。在此,就涉及解決不同的音頻、視頻和連接性應(yīng)用的組合問題,為此,NXP公司推出了一款Trimedia DSP芯片,其技術(shù)支持對i-Pod的連接。NXP公司負責汽車娛樂解決方案的市場和戰(zhàn)略總監(jiān)Torsten Lehmann表示,Trimedia DSP為設(shè)計工程師提供了一種把娛樂、信息和服務(wù)無縫地集成起來的解決方案。
此外,手持個人導(dǎo)航設(shè)備(PND)如何與車載駕駛員輔助信息系統(tǒng)融合一直是行業(yè)所探索的課題。Alpine和富士通公司認為,把車載視聽系統(tǒng)與PND相結(jié)合,構(gòu)成“可拆卸PND的車載視聽系統(tǒng)”有望成為未來汽車的標準配置。整個系統(tǒng)類似就是一個以導(dǎo)航及信息娛樂為中心的駕駛員輔助信息系統(tǒng),其中,就要提出了對PND與視聽系統(tǒng)接口的需求,這對汽車半導(dǎo)體廠商來說是一個機會。
PND領(lǐng)域的競爭焦點之一是如何提高PND的定位精度。Alpine和富士通公司認為,通過在PND中增加氣壓傳感器和加速度傳感器,可以在隧道、地下通道、大樓之間等GPS信號接收不穩(wěn)定的場所,修正汽車位置并指示道路信息。與此同時,通過獲取車速脈沖信號,從而提高汽車本身的定位精度。
本文小結(jié)
正如遠峰國際有限公司高級技術(shù)市場經(jīng)理崔幼?Z博士所說,汽車前裝的導(dǎo)航和信息娛樂產(chǎn)品在未來將趨于融合,更多的娛樂、信息、通信功能,如數(shù)字電視、多媒體播放器、辦公系統(tǒng)、車載電話和網(wǎng)絡(luò)等,將被集成在一起,這種多功能一體機將成為中高端汽車的標準配置。在后裝市場,車載的多功能一體機和便攜式導(dǎo)航、信息娛樂產(chǎn)品將給用戶提供更多的選擇。
特約撰稿人:周智勇
