通過汽車智能信息服務系統(tǒng)優(yōu)化人車界面
經過過去幾十年的技術競賽,汽車系統(tǒng)在引擎控制,自動防鎖等的功能上已獲得很大的改進。
所有的汽車都在滿足駕駛者體驗感受、符合政府標準和削減生產成本等方面不斷進行增值改進,以使其能夠在炙熱競爭中脫穎而出。而進一步的技術發(fā)展將會集中在將不同系統(tǒng)的信息綜合,從而使每一個系統(tǒng)都可利用其他系統(tǒng)的數據或外來信息來改善效能表現(xiàn)。例如,假如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)追蹤到汽車是在美國丹佛海拔1600米處,那引擎控制系統(tǒng)就會相應自動減少燃油的注入,設有自選調度功能的氣袋系統(tǒng)就可以減少壓力水平。
可是,汽車系統(tǒng)至今仍然是最耗費能源,牽涉龐大維修及保養(yǎng)成本的產品。當然,業(yè)界可通過更佳設計來改善動力系統(tǒng)的可靠性或車身的空氣動力設計,不過這些改進都可能被其他系統(tǒng)的失常行為催毀。當然,這里所講的其他系統(tǒng)就是駕駛者本身。故此,未來的改進都會集中在改善駕駛者本身的行為上,而方法就是將車內外的信息結合,并為他們提供一個容易使用的用戶界面。
例如,如果信息系統(tǒng)可告知駕駛者嬰兒食品或咖啡缺貨,那他便無需到超級市場白走一趟,避免浪費氣油和時間。此外,系統(tǒng)亦可以警惕駕車者更換損壞的引擎。綜合這些信息所帶來的優(yōu)化技術已經面世,而這種人車界面革命的基礎技術就是網關處理器,它可為有線及無線網絡提供一個中央存取點。通過采用標準的硬件界面和通信協(xié)定,建立適合不同應用的技術平臺,將現(xiàn)存于汽車和無線電話網絡中的潛能完全發(fā)揮出來。
汽車遠程信息服務系統(tǒng)裝置的發(fā)展趨勢
適用于新型遠程信息服務應用的三種技術已經出現(xiàn),并可在汽車設計中作為獨立的解決方案。
免提汽車裝置- 關注駕駛時打電話的安全性,刺激了汽車電話免提裝置的開發(fā)。這種免提裝置配合安裝在車上的擴音器和揚聲器,通過藍牙短程無線電波來接入手機。這種免提裝置可以控制外來的手提電話并通過它連接上蜂窩網絡,同時取代了其它的功能,包括聲音輸入/輸出、撥號和掛線控制。此外,部分的功能已經出現(xiàn)了高質量的應用解決方案,這些方案包括需要借助數字信號處理器(DSP)的語音辨識和回音消除等。
GSM模塊- 更先進的設計是安裝在車上的GSM模塊,可以接入蜂窩網絡。當手機處于充電狀態(tài)時,汽車的電源系統(tǒng)可以為蜂窩無線電接收器供電。此外,安裝在車上的天線比起手機天線更穩(wěn)定。而且,手機天線的接收常受金屬機身的影響,所以車上天線的接收都更穩(wěn)定,并不容易出現(xiàn)斷線。另外,GSM模塊亦可經過配置與藍牙耳機或車上擴音器和揚聲器一起直接運作。不過,GSM模塊還是需耍一個機制來辨識用戶對蜂窩網絡的身份。這個問題其實可通過提供一個獨立的SIM卡和用戶帳號來解決??墒乾F(xiàn)在的藍牙技術已經擁有了一個可從手機提取SIM卡數據的標準存取方法,所以GSM模塊能間接確認到手機用戶的身份。
車內網絡-通過一個控制器局域網(CAN)雙線差分對取代電線束,電氣布線的成本可以大幅下降。一般而言,車內網絡中都有幾個CAN網絡:低速網絡專供諸如門鎖和車尾燈等服務器件所使用,從而減少布線;高速網絡專供動力控制等重要的高性能功能使用。現(xiàn)在的寶馬七系汽車推行三個CAN網絡,其中的CAN動力網絡和CAN車身網絡連接到中央門戶模塊,而中央門戶模塊就連接到Byteflight star網絡。Byteflight star耦合器是一個安全關鍵控制和信息模塊。至于第三個網絡則將汽車存取系統(tǒng)(CAS)連接到車門控制單元和座位控制器(最多可支援11個單元)上。CAS也可提供一個界面連接到CAN車身網絡,它一共可包含多至20個節(jié)點。
汽車遠程信息服務裝置的基礎是網關處理器,它可以為車上所有不同的有線和無線網絡提供透明存取。圖1表示一個網關處理器,它可處理汽車有線網絡、藍牙無線網絡和免提汽車裝置等功能。
由于各類網絡有不同程度的可靠性和頻寬,所以未來的車內網絡也會有若干種?,F(xiàn)在已經有一系列新涌現(xiàn)的汽車網絡可以支持不斷發(fā)展的汽車電子架構。例如,現(xiàn)今汽車中的多媒體設備,CD/DVD播放機和數字電視等都需配合一些大頻寬的網絡,其他的應用可能需要無線網絡或者有其他的特別要求。未來的車內網絡有可能包括:
藍牙微微網- 中頻寬的無線網絡,已在手提電話和手提電腦中實現(xiàn)標準化。
低頻寬射頻網絡- 低開銷的無線網絡,針對簡單的傳感器和控制應用,諸如胎壓傳感器和門鎖等。
CAN網絡- 中頻寬的高可靠有線網絡,已在汽車工業(yè)中實現(xiàn)標準化。
聲頻/視頻網絡- 高頻寬的有線網絡,專供娛樂媒體使用。在該網絡應用中已經有多個通信協(xié)定在競爭,包括本區(qū)數據總線(D2B)、FireWire (IEEE 1394)、媒體導向系統(tǒng)傳輸(MOST)和移動媒體鏈(MML)。
低開銷網絡- UART基礎有線網絡(LIN),比如電路、SPI和微線(Microwire)等的片到片總線,專門支援連接到按鍵、顯示器和傳感器的低成本界面。
下一個大契機:移動數據庫存取
當汽車可以通過蜂窩網絡來存取全球的數據庫時,就會引發(fā)出無窮的新應用。成功的方案將會把不同來源的信息結合在一起,并且過濾不需要的內容,提供一個可迅速做出決定的高效用戶界面。這些信息源包括多個的公眾、私人和個人的數據庫,如圖2中所示。
全球數據庫可包括:
聲音留言及電子郵件- 連接互聯(lián)網和手提電話服務;
交通/天氣/導航- 由政府機構發(fā)出的信息更新和建議、收費訂戶服務等;
軟件更新- 制造商除蟲服務、指定部份引擎性能優(yōu)化;
個人數據庫- 日常用品的購物清單,例如衛(wèi)生紙和狗糧等。此外,也可滿足個人的用戶偏好,例如座椅位置、收音機電臺和汽車處理特性等。
有效的用戶界面把這些信息按照上文下理綜合在一起。例如,通用汽車(GM)的附屬公司OnStar最近宣布推出Onstar汽車自檢系統(tǒng),它可以自動執(zhí)行數以百計的檢查,包括動力、防鎖制動和其他的系統(tǒng)等,并以電子郵件的方式通知用戶。由于在導航顯示器上鋪陳這些信息并不困難,所以當消費者正在駕車時,系統(tǒng)會顯示這些服務中心的位置。
由于這些顯示數據將成為影響汽車購買的主要因素,所以它們可吸引一些特定產品或上游的經銷商,是一個純粹的消費者驅動型市場模式,可提供所需產品的價格比較和貨存量;但市場驅動型的模式可能會隱瞞這些信息,或加上一些可影響行程計劃的額外包裝信息。但現(xiàn)在還缺乏應用支援標準來支持上述兩種市場模式。也就是說,沒有一個標準的方法可查出在Y店內附有UPC X碼的物品的售價。
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