汽車(chē)電子GPS導(dǎo)航無(wú)線技術(shù)普遍“共存”

汽車(chē)電子GPS導(dǎo)航曾經(jīng)一度屬于“奢侈品”。然而在過(guò)去幾年里，經(jīng)過(guò)CSR和SiRF(現(xiàn)已合并)等公司不斷的開(kāi)拓進(jìn)取，GPS導(dǎo)航芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。GPS系統(tǒng)，不論其是原廠內(nèi)置或是后裝市場(chǎng)PND或是基于車(chē)載立體聲系統(tǒng)，如今都是普通人唾手可得的。

當(dāng)前車(chē)載GPS行業(yè)發(fā)展的普遍趨勢(shì)與前幾年基本相同。盡管其應(yīng)用范圍仍不斷擴(kuò)大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。此外，還有些最新的進(jìn)展，比如增強(qiáng)了移動(dòng)設(shè)備和GPS系統(tǒng)之間的交互性。

車(chē)載導(dǎo)航領(lǐng)域最大的變化也許就是各種無(wú)線技術(shù)在車(chē)內(nèi)的普遍“共存”。隨著不斷的發(fā)展，目前GPS導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)能夠借助其他技術(shù)元素來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)功能。結(jié)合了各種技術(shù)元素的系統(tǒng)，其整體功能超出部分功能之和。

CSR公司和SiRF公司的合并也見(jiàn)證了無(wú)線技術(shù)“整合”的事實(shí)。合并之后，我們?cè)诙叹嚯x移動(dòng)手機(jī)連接技術(shù)和GPS芯片集市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。通過(guò)結(jié)合多種技術(shù)，新的CSR公司成為全球最具實(shí)力的協(xié)作式GPS車(chē)載設(shè)備廠商。

車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備的技術(shù)趨勢(shì)

正如我們所說(shuō)，GPS導(dǎo)航設(shè)備已經(jīng)不像過(guò)去那樣簡(jiǎn)單地安裝在汽車(chē)儀表盤(pán)里。現(xiàn)在，這些設(shè)備則從那些價(jià)格較高、占用空間較大、功能單一的芯片轉(zhuǎn)移到與具體應(yīng)用關(guān)系更加密切的組合芯片上。芯片設(shè)計(jì)者可以通過(guò)開(kāi)發(fā)高度集成、設(shè)計(jì)完善的組合芯片來(lái)降低成本、節(jié)約空間，而無(wú)需不斷地降低工藝技術(shù)。

對(duì)于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)定位的準(zhǔn)確性，用戶的期望不斷提升。如今的用戶不僅希望能夠在傳統(tǒng)的“GPS友好”環(huán)境中利用衛(wèi)星的明確視線(LOS)增加導(dǎo)航準(zhǔn)確性，也希望在車(chē)庫(kù)、隧道等“非GPS友好”環(huán)境中同樣如此。這就意味著更快的首次定位時(shí)間(TTFF)、更強(qiáng)的可靠性以及更普遍的可用性。

因此，在后裝領(lǐng)域，耦合傳感器得到了更多的使用，如回轉(zhuǎn)儀和加速計(jì)。在前裝市場(chǎng)中，航位推算系統(tǒng)則得到了更多的使用。航位推算系統(tǒng)通過(guò)汽車(chē)數(shù)據(jù)總線接入現(xiàn)有系統(tǒng)，如里程表、單輪速度信息和其他用來(lái)確定速度和方向的傳感措施。

利用汽車(chē)電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)的GPS設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需使用那些價(jià)格昂貴的傳感器，而是輕松利用汽車(chē)數(shù)據(jù)。如果GPS系統(tǒng)能夠很好的利用汽車(chē)組件，不論是輔助剎車(chē)系統(tǒng)(ABS，大部分美國(guó)和歐洲汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn))中那些單輪速度傳感器，還是穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(歐洲使用較多)，或是羅盤(pán)(美國(guó)使用較多)，它都能夠從根本上改善導(dǎo)航的準(zhǔn)確性。

使用航位推算設(shè)備時(shí)，為了提高工作效率，必須滿足以下三個(gè)條件：數(shù)據(jù)測(cè)量務(wù)必準(zhǔn)確，以提供精確、有效的信息;提供數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔不可過(guò)長(zhǎng);數(shù)據(jù)傳輸必須在幾十毫秒內(nèi)完成。沒(méi)有這些有效的航位推算信息作補(bǔ)充，GPS系統(tǒng)就會(huì)受到限制。

用戶的耐心是有限的，因此快速、智能的啟動(dòng)過(guò)程十分重要。GPS系統(tǒng)啟動(dòng)越快，使用就越快。然而更重要的是，在啟動(dòng)過(guò)程中，也就是司機(jī)駕車(chē)離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)時(shí)那關(guān)鍵的幾秒鐘，如果設(shè)備能夠與汽車(chē)系統(tǒng)保持通信狀態(tài)，對(duì)于獲知速度、車(chē)輪轉(zhuǎn)速等信息十分重要。這確保了GPS定位能夠立即得到其他數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，提高了首次定位的準(zhǔn)確性，縮短了定位時(shí)間。

最后，GPS產(chǎn)品和其他無(wú)線技術(shù)，比如藍(lán)牙和Wi-Fi的如何架構(gòu)也十分重要，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)之間的沖突，并優(yōu)化定位和連接性能。

SiRFprima芯片

設(shè)計(jì)片上系統(tǒng)GPS解決方案的公司總是試圖盡可能地囊括更多功能，出品多功能的單芯片。然而，這也造成了風(fēng)險(xiǎn)。某些功能的使用率較低，最終這些冗余的功能只會(huì)成為系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，造成不必要的成本消耗。

鑒于此，在SiRFprima的設(shè)計(jì)中，CSR公司決定特別針對(duì)一個(gè)非常成熟的細(xì)分市場(chǎng)：可定位設(shè)備(LocationEnabledDevices)。致力于這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，SiRFprima芯片充分專(zhuān)業(yè)化，不為冗余的功能承擔(dān)任何成本。CSR公司幫助客戶通過(guò)綜合的功能模塊對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分，這些功能模塊在可定位設(shè)備中十分常見(jiàn)。同時(shí)，能夠積極地做出決定，絕不集成那些阻礙靈活性的部件。

通過(guò)集成增值多媒體和3D功能的硬件支持，PrimaMFS滿足了高端可定位設(shè)備的市場(chǎng)需求。諸如Pioneer和FineDigital這些客戶已經(jīng)使用了Prima平臺(tái)來(lái)創(chuàng)造功能完善的高端可定位設(shè)備，其中包括3D地圖、移動(dòng)電視和電影播放功能。為了使制造商能夠通過(guò)軟件進(jìn)行區(qū)分，Prima具有以下特征：

——多媒體加速

為了給定位設(shè)備提供豐富的多媒體內(nèi)容，Prima平臺(tái)包括視頻編解碼硬件加速器。這使Prima設(shè)備能夠流暢回放H.264、MPEG-2、MPEG-4、WMV8和WMV9格式文件。隨著移動(dòng)電視和數(shù)字內(nèi)容的發(fā)展，Prima為定位設(shè)備制造商提供了市場(chǎng)增值功能。

——3D加速

Prima具有3D硬件加速，支持合成3D用戶界面及3D地圖繪制。3D制作逐漸成為用戶界面的組成部分，這樣，Prima用戶就可以創(chuàng)建合成3D用戶界面，通過(guò)增值軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。

——靈活的處理內(nèi)核

SiRFprima產(chǎn)品包括一臺(tái)ARM11處理器。這個(gè)平臺(tái)包括一臺(tái)額外的L2高速緩沖存儲(chǔ)器以提供更多的高端應(yīng)用功能，如3D地圖、復(fù)雜的用戶界面以及多媒體。其靈活性有助于客戶開(kāi)發(fā)增值軟件對(duì)其產(chǎn)品線進(jìn)行區(qū)分。

——集成GPS

SiRFprima也包括一個(gè)集成的GPS內(nèi)核。定位功能增強(qiáng)設(shè)備如SiRFInstantFix和SiRFDRive都能夠與Prima平臺(tái)進(jìn)行捆綁。這些技術(shù)為SiRFprima設(shè)備提供高級(jí)的追蹤準(zhǔn)確性和首次定位時(shí)間功能。PrimaGPS內(nèi)核為用戶提供最高級(jí)別的定位性能。

●高性能GPS和伽利略定位引擎

●配有浮點(diǎn)部件的高速ARM11CPU

●集成的2D/3D硬件引擎，支持OpenGLES1.1，利用幾何頂點(diǎn)處理器提高傳輸質(zhì)量、增強(qiáng)燈光效果

●集成的硬件視頻解碼引擎，支持D1解析度H.264/MPEG1/MPEG2/MPEG4/WMV9

●集成的硬件視頻、圖像解碼引擎，支持D1解析度H.264/MPEG4視頻和1000萬(wàn)像素JPEG靜止圖像

●集成的觸摸屏控制器

●高級(jí)內(nèi)存控制器，支持Mobile-SDR，Mobile-DDR和DDR

●8/16比特NAND閃存接口，為SLC或MLCNAND直接啟動(dòng)提供8比特BCHHWECC支持

●集成的SD/MMC/MMC+控制器

●兩個(gè)高速USB2.0接口，主、從配置皆可

●128位安全I(xiàn)D

●低功耗的高級(jí)65nm工藝

CSR認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)車(chē)載GPS系統(tǒng)的最佳功能，最好的方法是借助于支持軟、硬件無(wú)縫協(xié)作的高度集成系統(tǒng)。

CSR公司的SiRFDRive2.0軟件能夠主動(dòng)或被動(dòng)地使用分布式ABS模板傳感器數(shù)據(jù)。輪速之間的差距有助于更加準(zhǔn)確地確定汽車(chē)轉(zhuǎn)向度和速度。而價(jià)格不菲的回轉(zhuǎn)儀則可以從BOM系統(tǒng)中去除。此外還有一個(gè)好處，就是部件安裝方向不受限制，這也為汽車(chē)制造商提供了額外的物流優(yōu)勢(shì)。

SiRFDRive2.0的設(shè)計(jì)之妙在于它的自動(dòng)校準(zhǔn)功能。通常，汽車(chē)傳感器的一些數(shù)據(jù)都需要校準(zhǔn)，如那些影響航位測(cè)算系統(tǒng)準(zhǔn)確性的輪胎尺寸、車(chē)軸寬度、前后軸距離。CSR公司的SiRFDRive軟件免除了制造商的麻煩，使用可靠、準(zhǔn)確的GPD數(shù)據(jù)完成持續(xù)的自動(dòng)校準(zhǔn)。輪胎的變化，如輪胎壓力的降低或者傳感器溫度的流失可以立即得到補(bǔ)償。SiRFDRive通過(guò)緊耦合GPS/航位推算設(shè)備“卡爾曼濾波器”檢測(cè)汽車(chē)傳感器數(shù)據(jù)，以確保定位和地圖繪制的高度準(zhǔn)確性。