陳良波

（泉州理工職業(yè)學(xué)院車輛工程系，福建 泉州 362000）

淺析車載電腦技術(shù)及發(fā)展方向

陳良波

（泉州理工職業(yè)學(xué)院車輛工程系，福建 泉州 362000）

車載電腦極大方便駕駛，提高安全系數(shù)，為人們的出行提供各種便捷服務(wù)，它展示了汽車與電子工業(yè)的結(jié)合點與發(fā)展方向，因此，研究車載電腦很有現(xiàn)實意義。本文首先介紹車載電腦的主要技術(shù)概況，指出車載電腦的一些常見功能，進(jìn)而在分析車載電腦功用的基礎(chǔ)上，提出車載電腦系統(tǒng)的硬件和軟件方案，最后對車載電腦發(fā)展方向進(jìn)行展望。

車載電腦；功能；發(fā)展方向

目前，汽車工業(yè)和其它各行各業(yè)一樣，正感受智能化帶來的新應(yīng)用并越發(fā)的深入和廣泛。從卡爾·本茨造出的第一輛汽車到現(xiàn)在的智能化豪華汽車，技術(shù)創(chuàng)新是發(fā)展的必然，而車載電腦是這一發(fā)展過程的產(chǎn)物，它結(jié)合了電子產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，極大滿足人們對汽車娛樂、安全等方面的需求，進(jìn)一步提升汽車的檔次，使它成為近階段汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點。

1.車載電腦技術(shù)概況

隨著電腦產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)和推廣以及信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，作為汽車產(chǎn)業(yè)與電子產(chǎn)業(yè)重要結(jié)合點，車載電腦得到深入發(fā)展。一般認(rèn)為，車載電腦是一整套的軟硬件系統(tǒng)，主要包括嵌入式計算機(jī)、相關(guān)外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及相關(guān)用戶應(yīng)用程序4部分，除了具備衛(wèi)星導(dǎo)航功能外，還可以提供多媒體娛樂和無線通訊，甚至成為移動的辦公室。如今，車載電腦已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用各種汽車上，主要集中在家用轎車、商務(wù)車、旅游車、豪華車等。

2.車載電腦主要功能介紹

車載電腦系統(tǒng)集成了通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，具備全球定位系統(tǒng)（GPS）、虛擬儀表、汽車運行故障監(jiān)測、運行記錄、電子后視鏡、多媒體娛樂、上網(wǎng)及通訊、移動辦公等多種功能。它的智能化主要體現(xiàn)在以下幾大功能：

2.1 具有較為完善的多媒體娛樂功能

在以前，大多數(shù)人會認(rèn)為駕駛者只能一心一意的開車，絕對不能一心兩用，否則很容易發(fā)生事故。實際上，據(jù)有關(guān)方面數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)生事故的主要原因之一是長時間疲勞駕駛，因此，如果駕駛者能邊開車邊聽音樂，將有助于駕駛者過于疲勞的大腦等到適當(dāng)調(diào)節(jié)而降低事故的發(fā)生。所以，現(xiàn)在大多數(shù)汽車上不僅已安裝AM、FM、CD、VCD/DVD等娛樂功能的裝置，甚至，可以通過VCD/DVD收看電視節(jié)目，而且可以是多臺顯示屏同時觀看以及控制播放。

2.2 具有目前較為流行的通訊功能

車載電腦可提供較為流行的通訊功能，如GPRS、GPS、WCDMA等等，為駕駛者提供了電話和INTERNET接入功能。比如GPS，我們都知道有了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，通過它汽車可以接收通信資料，指明本車所處位置，進(jìn)而通過攜帶的軟件提供適合的行車路線，并且顯示出交通地圖。當(dāng)然，此時控制中心也可以收到汽車的位置并進(jìn)行控制，如熄火等動作?，F(xiàn)在，隨著3G的應(yīng)用，汽車無線網(wǎng)絡(luò)速度將更加的通暢，應(yīng)用更加的多元化。

2.3 具有高安全性的汽車狀況控制系統(tǒng)

目前CAN-BUS總線在汽車上的應(yīng)用越來越普及，不僅包括豪華車，中檔汽車也基本上配備了CAN-BUS總線，甚至一些微型車也配備了，從而基于CAN-BUS技術(shù)開發(fā)出的功能也應(yīng)用得更多更廣泛。如雷達(dá)測距，通過它可以探測障礙物的距離并及時通知駕駛者障礙物的情況，進(jìn)而控制汽車，極大的提高行車安全。又如汽車運行故障監(jiān)測系統(tǒng)，通過它可以隨時告訴駕駛者目前汽車主要部位狀況，如汽油潤滑油的油量、油的品質(zhì)，主要部位的溫度等情況通過各種方式傳達(dá)給駕駛者。

2.4 具有其它相關(guān)的無限拓展性

車載電腦就象個人電腦一樣有著無限的擴(kuò)充性，所有個人電腦的功能都可以應(yīng)用在車上，如個人游戲、WiFi/3G無線上網(wǎng)、卡拉OK、紅外線倒車鏡頭等等。

3.車載電腦系統(tǒng)組成

一般來講，車載電腦雖然有類似一般電腦的架構(gòu)與功能，只不過它是安裝于汽車上。但是，由于汽車內(nèi)及所處環(huán)境復(fù)雜且多變，它既要在各種路況下行駛，又要在各種天氣下行駛所以對于車載電腦系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)比個人電腦要求更高，尤其是有關(guān)車載電腦的散熱與震動問題，另外，由于車載電腦是在汽車行駛中運行，因此設(shè)計時還應(yīng)特別重視溫度的影響以及電壓的穩(wěn)定。為了較好的解決這些必須解決的問題，當(dāng)今車載電腦主要是往嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。

3.1 硬件系統(tǒng)組成

硬件系統(tǒng)主要包括嵌入式計算機(jī)、相關(guān)外圍硬件設(shè)備。硬件的選擇應(yīng)充分考慮各硬件的兼容性和性價比；充分考慮系統(tǒng)的電磁兼容性，保證系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境下正常工作；在保證基本需求下，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

3.2 軟件系統(tǒng)組成

車載電腦軟件系統(tǒng)主要由嵌入式操作系統(tǒng)、相關(guān)硬件驅(qū)動程序和相關(guān)需求的應(yīng)用軟件3部分組成。

3.2.1 操作系統(tǒng)選擇

從八十年代起，國際上就有一些IT組織、公司，開始對嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，其中涌現(xiàn)了一些著名的嵌入式系統(tǒng)：WINCE、VxWorks、pSOS、uClinux等。其中 uClinux是針對無MMU的處理器而設(shè)計的，它支持多任務(wù)，具有完備的TCP/IP協(xié)議；WINCE界面等各方面更加親和，這些在嵌入式領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，是汽車廠家的主要選擇。

3.2.2 應(yīng)用軟件選擇

為了實現(xiàn)對汽車的有效控制和管理，在嵌入式操作系統(tǒng)下我們還應(yīng)該裝有車載多功能信息系統(tǒng)軟件或者相關(guān)需求軟件，它能夠滿足通信、多媒體娛樂、定位、導(dǎo)航、報警、故障檢測等多種需求或者其它特別需求，如車門遠(yuǎn)程應(yīng)急開啟、碰撞自動求助、安全氣囊爆開自動求助、全程音控領(lǐng)航、實時按需檢測、被盜車輛定位等。

4.車載電腦的發(fā)展前景

從國際各大汽車廠家的設(shè)計來看，車載電腦很可能成為未來汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。而從我國的國情來看，隨著3G（TD-SCDMA）標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布以及汽車電子工業(yè)的發(fā)展，車載電腦將會得到廣泛更深入的應(yīng)用，而且隨著工業(yè)化制造水平的提升，車載電腦將更趨于實用、安全。目前國內(nèi)車載電腦已實現(xiàn)的功能主要有：倒車攝像頭，電子地圖，車載音響、顯示器多臺共享、電子防盜器、藍(lán)牙、紅外線等，車載電腦的主要功能還是多媒體娛樂，車載智能服務(wù)商的數(shù)量很少，內(nèi)容不夠充實等，應(yīng)該說我國目前相關(guān)車載電腦的發(fā)展還處于較低級階段。本人認(rèn)為車載電腦將來應(yīng)注意以下兩方面的技術(shù)儲備與發(fā)展。

4.1 具備移動辦公功能

車載電腦在具備了多媒體娛樂功能后，應(yīng)該注重移動辦公這個功能，才有更廣闊的市場。對于移動辦公，需要解決的關(guān)鍵技術(shù)就是與外界連接的問題，而無線上網(wǎng)功能是一個非常好的解決途徑，再加上3G在我國的普及，應(yīng)該說技術(shù)上已經(jīng)完全不成問題。雖然目前移動辦公功能離預(yù)定的目標(biāo)還有一定的距離，我們需要更多的時間及技術(shù)去更加系統(tǒng)化、集成化、精細(xì)化、更加人性化實現(xiàn)移動辦公，但不可否認(rèn)它車載電腦未來的發(fā)展趨勢之一。

4.2 具備智能行車

車載電腦未來的最重要發(fā)展方向應(yīng)是構(gòu)建智能行車系統(tǒng)。目前國內(nèi)也有多家汽車廠家涉足智能行車系統(tǒng)，如通用安吉星Onstar、豐田G-BOOK智能副駕系統(tǒng)、上汽榮威inkaNet、吉利G-NetLink系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)雖然不大相同，但基本上都提供了自動緊急救援、自動防盜跟蹤、道路救援自動求助、保養(yǎng)通知、咨詢、路徑檢索、預(yù)訂以及話務(wù)員服務(wù)等功能，可滿足日常行車過程中的一些需要。這些系統(tǒng)在行車安全方面應(yīng)該有更多的發(fā)展空間。目前國家交通部門已經(jīng)提出實現(xiàn)智能交通的目標(biāo)，車載電腦與中國智能行車系統(tǒng)(ITS)遙相呼應(yīng)，這將為車載電腦發(fā)展提供更加良好的環(huán)境。

結(jié)論

基于嵌入式計算機(jī)的車載電腦集成度高，功能豐富，發(fā)展前景非常廣闊。我們相信總有一天，車載電腦一定會在不久的將來成為一種標(biāo)配、一種時尚，所有的汽車將會智能駕駛，只要告訴車載電腦你所要到達(dá)的目的地，所有的一切完全不用你去操心。

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[5]大眾工控.車載電腦帶來的汽車革命[J].工業(yè)控制計算機(jī).2003.16卷第6期

On Car PC Technology and Its Developing Direction

CHEN Liang-bo
（Vehicle Engineering Department of Quanzhou Instituteof Technology，Quanzhou 362000，F(xiàn)ujian）

CarPCcan make driving convenient greatly,provide kinds of convenient and fast service for travel,and show the development direction of futurevehicle technology.Therefore,it isof great practical significancetomakea research on CarPC.Thearticlegivesa brief introduction on the technology of CarPCfirst,showing the function of CarPC,and then makes a further analysis toput forward thehardware and software plan of CarPCsystem,and finally prospectsthedevelopment direction of CarPC.

CarPC;function;development direction

TN20

A

1671-5004（2011） 04-0033-02

2011-7-11

陳良波（1981-），男，福建泉州人，泉州理工職業(yè)學(xué)院車輛工程系助教，碩士，研究方向：機(jī)器人及機(jī)械與計算機(jī)交叉科學(xué)。