汽車信息娛樂系統(tǒng)最新解決方案

現(xiàn)在，司機(jī)和乘客都希望在旅途中能夠像在家里那樣享受科技帶來的舒適。而消費(fèi)者對(duì)傳統(tǒng)車載信息娛樂系統(tǒng)(如CD播放器)的需求正在讓位于支持內(nèi)容可下載的產(chǎn)品。如今，汽車最好能兼容手機(jī)、MP3播放器、GPS設(shè)備以及其它便攜媒體平臺(tái)。

便攜和無線連接

最新型的車用硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)容量目前有40GB或更大，完全用來儲(chǔ)存多媒體信息。例如，東芝的0.85英寸MK2001MT有120GB，對(duì)存儲(chǔ)音樂和電影都很合適。

然而，所有這些數(shù)據(jù)需要一個(gè)強(qiáng)大而靈活的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。集成和移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用開發(fā)者采用東芝的小體積Entier，可以有效地實(shí)現(xiàn)在其產(chǎn)品上增加高級(jí)搜索功能的目的。它在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了小設(shè)備的局限性，它具有復(fù)雜文本搜索、增量搜索、概念式搜索以及空間搜索，同時(shí)還具有別名處理功能。

去年，針對(duì)2007款汽車，Chrysler推出了一種新選項(xiàng)，稱作MyGIG硬驅(qū)動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，與Mitsubishi和Lexus已經(jīng)推出的系統(tǒng)類似(見圖1)。硬驅(qū)動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)與DVD和CD不同，它的導(dǎo)航重新計(jì)算速度更快，圖形和接口更優(yōu)化。MyGIG是一種HDD，同時(shí)可以存儲(chǔ)并播放硬盤里的音頻文件，就像在車?yán)锇惭b了一臺(tái)永久性iPod。

TomTom和Johnson Controls公司去年合作開發(fā)了一款移動(dòng)藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)關(guān)，目標(biāo)是配置在2008車型產(chǎn)品(見圖2)。該部件能使如TomTom衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)這樣的電子產(chǎn)品可以與車上的網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)具有創(chuàng)新性且安全的導(dǎo)航。用戶采用Johnson控制公司的語音識(shí)別技術(shù)，可以口頭命令控制TomTom GO器件，使用更加方便。消費(fèi)者將能體驗(yàn)到多種直覺功能，如自動(dòng)告知油料短缺，以及最近的加油站的方向。

意法半導(dǎo)體(ST)今年宣布推出了一款廣播芯片，用于Sirius衛(wèi)星收音后座電視服務(wù)(Satellite Radio Backseat TV Service)。該系統(tǒng)將家用電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)況電視傳送到所選車輛的視頻屏幕上。

主要市場(chǎng)

這些開發(fā)成果與多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇相結(jié)合，驅(qū)動(dòng)著汽車制造商、一級(jí)供應(yīng)商以及芯片制造商重新思考向消費(fèi)者推出車用信息娛樂產(chǎn)品和服務(wù)的方式。

那么，設(shè)計(jì)師面對(duì)的主要挑戰(zhàn)是什么呢？他們必須找到好的方法，開發(fā)出能與生命周期較長的汽車相兼容的、壽命非常短的消費(fèi)電子產(chǎn)品。無疑，相關(guān)公司能夠在利潤豐厚的市場(chǎng)獲利再高興不過了。

據(jù)市場(chǎng)分析公司iSuppli分析，全世界汽車產(chǎn)量在2012年將達(dá)到8200萬輛，而車用娛樂芯片總市場(chǎng)將從2006年的360億美元增長到2012年的540億美元(見圖3)。便攜式導(dǎo)航設(shè)備的出貨量一項(xiàng)將從今年的1400萬件增長到2012年的4200萬件，增加兩倍(見圖4)。

這一預(yù)言是建立在處理信息娛樂及嵌入式控制的各種全球互連和通訊協(xié)議的基礎(chǔ)之上的，包括有線連接，以及急速增長的采用藍(lán)牙和USB協(xié)議的無線連接的需求。

兩個(gè)主要組織——AutoSar(Automatic Open Source Architecture，自動(dòng)開放源架構(gòu))和Jaspar(Japan Automotive Software Platform Architecture，日本汽車軟件平臺(tái)架構(gòu))，正在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的制定。兩個(gè)團(tuán)體的目標(biāo)相同：降低軟件開發(fā)成本，提高軟件可靠性，使汽車電子產(chǎn)品更能買得起。實(shí)際上，AutoSar的架構(gòu)針對(duì)現(xiàn)有大部分網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(見www.electronicdesign.com 上的“A Plethora Of Automotive Networking Protocols”，Drill Deeper 16157)。

平臺(tái)及合作

要滿足各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)汽車芯片制造商來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。由于對(duì)信息娛樂功能的消費(fèi)需求變化神速，所以要預(yù)言哪種協(xié)議到底需要哪種硅芯片功能最困難。此外，汽車的使用壽命比其所使用的芯片的使用壽命要長得多。

一種解決方法是構(gòu)建即使不是支持所有這類協(xié)議，也能夠支持其中許多協(xié)議的平臺(tái)芯片。另一種方法是，在設(shè)計(jì)周期的早期，就與其它芯片制造商、一級(jí)供應(yīng)商以及汽車制造商建立合作。

例如，SMSC強(qiáng)烈支持在北美汽車信息娛樂市場(chǎng)上采用面向媒體的系統(tǒng)技術(shù)(Media Oriented Systems Technology，MOST)標(biāo)準(zhǔn)，其INIC eLITE技術(shù)平臺(tái)提供了一種簡單的汽車網(wǎng)絡(luò)方案，可以建立低成本多媒體鏈接。

德州儀器(TI)利用其OMAP(開放媒體應(yīng)用平臺(tái))架構(gòu)，最近展示了其稱為業(yè)界首個(gè)能回放高端手機(jī)用720p高清(HD)視頻的應(yīng)用處理器。TI希望將此技術(shù)同樣應(yīng)用于汽車應(yīng)用中。

TI同時(shí)稱，OMAP3430是首款集成了新定義的OpenGL ES 2.0圖形標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用處理器。此外，可升級(jí)的OMAP 3處理器家族的兩個(gè)新成員將有助于手機(jī)制造商以最低的成本設(shè)計(jì)出具有健壯的多媒體功能的智能手機(jī)。這種帶聲音識(shí)別的連接可以實(shí)現(xiàn)免提無線通訊，通過藍(lán)牙或是儀表盤，在車上任何位置都可以。

飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale)制造了支持FlexRay、AutoSar、Jaspar、mobileGT NEXUS 5001、LIN以及SPARC協(xié)議的器件。其i.MX31多媒體應(yīng)用處理器是聯(lián)合福特/微軟同步協(xié)議車載信息娛樂系統(tǒng)的引擎。

該400MHz器件運(yùn)行微軟操作系統(tǒng)，處理音頻信號(hào)以實(shí)現(xiàn)免提操作。同時(shí)，處理Sync的所有語音識(shí)別功能。Sync系統(tǒng)為手機(jī)和像iPod和Zune這樣的MP3播放器提供語音控制功能。

NEC電子公司與汽車一級(jí)供應(yīng)商和汽車制造商緊密合作，對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行預(yù)估。NEC電子美國公司汽車戰(zhàn)略業(yè)務(wù)部技術(shù)主管John Bridwell說：“對(duì)IC制造商而言，要預(yù)測(cè)需要哪些新特征和功能簡直是令人生畏的巨大挑戰(zhàn)。”

NEC汽車戰(zhàn)略業(yè)務(wù)部首席技術(shù)工程師Jens Eltze說：“我們利用我們?cè)谙M(fèi)市場(chǎng)音頻信號(hào)處理方面的經(jīng)驗(yàn)，滿足消費(fèi)者對(duì)車載電子不斷變化的需求。”

飛思卡爾最近與Tilcon軟件公司合作，推出一種遠(yuǎn)程信息應(yīng)用平臺(tái)，它是一種混合硬件/軟件解決方案，能增強(qiáng)圖形顯示性能。飛思卡爾的Media5200處理器平臺(tái)與Tilcon接口開發(fā)套件(IDS)協(xié)同工作。

恩物浦(NXP)半導(dǎo)體公司公布了一種基于該公司的Nexperia平臺(tái)的MOST系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)，采用的是NXP 9520處理器(見圖5)，將用于2008克萊斯勒車，目標(biāo)是對(duì)需要利用實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)和車裝照相機(jī)視頻的3D渲染引擎。

NXP半導(dǎo)體公司汽車娛樂解決方案業(yè)務(wù)部軟件和視頻處理產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Pierre Mehn說，“將來的車用信息娛樂功能需要智能設(shè)計(jì)，以同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)的激增和長產(chǎn)品周期。我們的Nexperia平臺(tái)代表了一種新型的處理這些問題的設(shè)計(jì)范例。”

該公司最近宣布贏得了一個(gè)主要客戶——Sirius Satellite Radio，他們使用NXP的9250處理器，驅(qū)動(dòng)Sirius的2008型克萊斯勒車后座電視。全世界每三個(gè)車中就有兩個(gè)都至少有一個(gè)NXP卡片收音機(jī)芯片組。

操作系統(tǒng)

車用信息娛樂系統(tǒng)復(fù)雜性日益增加，這對(duì)操作系統(tǒng)(OS)軟件提供商推出合適的平臺(tái)構(gòu)成了持續(xù)性的挑戰(zhàn)，無論其中使用的是哪種芯片或總線協(xié)議(見“The OS Is King In Automotive Infotainment” Drill Deeper 16158)。

QNX軟件公司的Andrew Pollack說，“許多操作系統(tǒng)的可靠性和分析能力不適合現(xiàn)在以及將來的信息娛樂系統(tǒng)的要求。軟件將是劃分車用信息娛樂系統(tǒng)檔次的關(guān)鍵。”