车载信息系统平台发展

典型的应用实例就是赛灵思与微软汽车业务部推出的智能车载信息平台，它又被称为Microsoft Telematics Platform（微软车载信息处理平台），巧妙地通过语音命令结合互联网连接进行通信和控制，是一种用于集成各种移动设备和通过互联网与无线网络传送信息的集线器。

　　微软公司的汽车业务部与赛灵思共同创建了能够以低成本点提供这些优点的硬件平台，从而促进了面向全世界驾驶者的更简单、更可靠且消费得起的解决方案的开发。

　　对任何硬件平台而言，灵活性和伸缩性对架构能否成功获得市场接受都至关重要，无论是基本系统还是高性能的高端车载信息系统。鉴于此，微软开发了一个真正可以定制和伸缩的汽车标准车载信息处理平台。

　　该平台整合了一个基于ARM 9的微控制器，支持32MB闪存/32MB DRAM以上的内存，并包含集成GPS蓝牙和一个GSM电话模块。外部车辆连接包括一个CAN网络接口以及有保护的模拟和数字I/O，用于实现LED驱动和按钮输入等功能。该平台的基本架构如图1所示。

　　微软利用了FPGA技术的灵活性和高集成度能力。该平台使用了一个Spartan3 XC3S400 FPGA，用于实现多个独立的目的，如GSM电话接口、车辆接口（CAN控制器和K-线路）以及复杂的音频信号调节和路由功能（如图2所示）。

　　FPGA提供的高集成度也具有在一个器件内包含多种总线、接口和时钟的优点，从而使利用EMI的设计容易管理。此外，减少组件数量和电路板空间将降低生产成本，实现更高的制造质量，在任何汽车设计中这些都是重要的因素。

图1  微软远程信息处理硬件平台架构

　　在了解了车辆开发的实质和目前已有的众多不同的车辆接口，微软有意设计了一个灵活的解决方案，可允许对后端车辆接口进行快速修改而不影响下层架构和系统性能。例如，未来将有可能调节FPGA解决方案，使之能满足带有诸如MOST、IDB-1394 或其它数字车辆网络等汽车总线的最终应用的需求。

图2  赛灵思spartan3 FPGA设计

　　车载信息平台显示系统

　　车载信息平台一般以液晶屏（LCD）作为显示终端，所需的大量、复杂的信息能够以图形方式，灵活、准确地显示在LCD屏幕上。LCD的横截面很像是很多层三明治叠在一起。每面最外一层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可以给显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。通常，LCD后面都有照明灯以显示画面。

　　一般只要电流不变动，液晶都在非结晶状态。这时液晶允许任何光线通过。液晶层受到电压变化的影响后，液晶只允许一定数量的光线通过。光线的反射角度按照液晶控制。当液晶的供应电压变动时，液晶就会产生变形，因而光线的折射角度就会不同，从而产生色彩的变化。与CRT显示器相比，其优势在于LCD显示器消耗电能较少；不会产生CRT那样的电磁辐射；不会产生CRT那样的闪烁现象；尺寸非常小、重量较轻、可视面积大。这些特点使得LCD液晶屏特别适合用在车载信息平台上。

　　车载信息平台往往所需要显示的信息量极大，但LCD显示尺寸及车内安装空间有限，所以往往采用一屏多显或多屏显示技术将汽车仪表信息、车身状况信息、导航信息、多媒体信息、倒车后视等信息显示在LCD液晶屏上。如图3是一个多屏显示技术的实例：

　　近年来，随着客户对于“平视显示器”（HUD）的需求量的逐渐上升，各大车厂也在寻求适合HUD的质量控制系统。该系统要不仅能保证高度的安全性，而且能和生产线的速度相适应。HUD抬头数字显示仪（Heads Up Display）又叫平视显示系统，是一种由电子组件、显示组件、控制器、高压电源等组成的综合电子显示设备。它可以把重要的信息，通过光学部件投射到方向盘正前方风窗玻璃上的光/电显示装置上，使驾驶员不必低头，就能看清重要的信息。 这种显示系统的作用是提高汽车的

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