详解车载信息系统平台工作原理及未来发展

　　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spartan3FPGA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（HeadsUpDisplay）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安全性。如今平视显示系统快速发展，已经应用在高端轿车上，如图4所示，即是BMWX5系X6系车型上所安装的HUD系统。

图3多屏显示技术实例

图4BMWX5系X6系车型的HUD系统

车载导航信息系统

　　车载导航系统包括车载导航终端、数字地图、导航平台三大部分。其中数字地图、导航平台都是在后台服务，其软硬件环境可以不受什么限制；车载导航终端（VNT）则不然，因为其工作环境恶劣，软硬条件有限，给其研发工作带来很大挑战。

　　导航平台负责收集、分析处理（含数据融合）由交通信息采集系统采集的各类道路交通地理信息，将其通过通信系统（如无线寻呼）下传到专门节点和车辆上。交通信息采集系统包括固定的交通信息检测系统（视频、微波、线圈、激光等交通检测器）和动态交通检测器（以出租车为例，它既装备有车载导航系统，同时自身还可以作为一种交通信息探测器，以集群通信网与其中心进行通信）。通信系统包括有线和无线通信两种方式，负责车辆与导航平台（综合信息平台、交管中心）之间的信息交流，从而达到车辆和路网间的信息互通。VNS主要由车辆定位模块、多媒体导航电子地图、车载通信模块及其它车内设备构成。多媒体导航电子地图为系统提供诸如地理特征、道路位置、交通规则、基础设施等多种交通地理信息。它基于GIS操作和查询电子地图，包括提供电子地图显示、浏览、缩放以及信息检索服务等功能。车辆定位模块由定位传感器和数据处理器组成，可以提供实时、连续的车辆位置信息，为使定位信息在电子地图上显示更加准确，需要进行地图匹配。地图匹配将定位输出的位置与地图数据库提供的道路位置信息进行比较，并通过适当的模式匹配和识别过程确定车辆当前的行驶路段以及在路段中的准确位置。