谈一谈车载电脑及其应用

1.车载电脑的概念
车载电脑又名车载计算机，嵌人式车载计算机。车载电脑简而言之，就是在车上加装人车共用电脑。
车载电脑与行车电脑的区别:车载电脑系统并非行车电脑。行车电脑负责车辆与引擎状况的监管，也就是我们所说的ECU(EngineControl Unit)。汽车的ECU就好比我们人的大脑，其通过汽车上的节气门]开启度传感器、曲轴转速传感器、氧传感器、水温传感器等一系列传感器采集汽车的相关信息，ECU运算这些数据来指挥控制如喷油器点火控制器等等，从而管理汽车的行驶系统，它对车辆的行驶性能具有重要作用。随着汽车技术的不断进步，ECU肩负起来越来越多的重担，未来的ECU将会是更加强大的电脑系统，整合发动机、自动变速箱、ABS系统、主动悬挂系统等等，成为全方位的电子控制系统ECU。
而车载电脑系统只是将车内五花八门的娱乐功能收归于一身，它的好坏与车辆的性能没有任何关系。如果有这么一个车载新品:能实
现DVD多媒体娱乐功能的同时，还具备GPS导航功能、倒车后视系统，拥有家用电脑的WINDOWS操作界面并能进行文档处理和无线上网，此外，还能记录车辆行驶信息，帮助车主进行车辆故障信息诊断等等诸多功能，把这些功能全部集于一身并能装到车上，这个超级“玩意”称之车载电脑系统。车载电脑能够支持多种应用程序的嵌人式计算机，换句话说就是把我们日常用的个人电脑小型化加载到汽车上，成为一个智能化的外设。
车载电脑系统，是在普通微型电脑的基础上:开发的汽车用电脑系统。它应用微软公司著名的Windows操作系统，把计算机、音响、导航、通讯及语音识别等功能集中为一个整体。它的体积不大，全部集中在一个标准的汽车音响所占的空间之内。由于车载电脑是一台计算机，因此具有多媒体计算机多功能的特点。它除了可以进行各种运算以外，还可通过软驱和光驱进行数据交换;收发电子邮件;声音重放;导航等。车载电脑系统还为汽车
上的各种电子控制系统的集中控制和整合化创造了充分的条件。
车载电脑具有功能集成全面，硬件平台稳定，环境适应强等特点，整体设计超过国家T.业控制用机标准并达到欧洲标准，采用高可靠、抗十扰能力强的器件制造、新颖的设计在体积、安装、防污染、抗震动维修等方面都进行了周密细致的考虑，开创了汽车自动化控制和移动办公相结合的先例。随着技术和市场的成熟，其卫星定位导航、故障监测等功能，将推广到其他可移动交通T具上。”车载电脑系统可投人使用的功能包括:“HI-FI多媒体系统”、“移动办公系统”“电视电话会议显示系统”、“GPS卫星定位系统”“电子地图导航系统”“防盗报警系统”、“故障实时记录检查系统(黑匣子)”、“卡拉OK演唱系统”等。这些功能可根据不同的汽车类型和用户需求进行组合选配，以满足各种汽车产品和驾驶员的全新需求，同时系统为未来新的科技发展预留了集成空间。
车载电脑装置是汽车智能化的后PC时代IT产业产品。欧美国家和亚洲的日本等汽车大国早在上世纪90年代相继完成了汽车电脑自动控制、监测报警.GPS导航等领域的开发与实践，如德国的戴姆勒/克莱斯勒，美国的通用、福特，日本的丰田、三菱等，相关技术产品陆续也进人我国，但仅局限于个体功能和专业汽车领域。在研究过程中，一方面注意吸取国外先进技术的基础上，另一方面利用自身技术资源开发出自有知识产权的功能、模块加强了电子硬盘封闭散热系统、电子硬盘阻尼防震系统、电子地图设计及应用系统、GPS卫星定位导航系统、汽车传感技术、汽车故障码翻译系统汽车车况自动检查系统、汽车数据运行记录系统(俗称“黑匣子”系统)等高新技术的研究和集成实现汽车实时处理的全面智能化、模块化、易移植性等。车载电脑系统采用标准微机体系结构进行设计，是集计算机多媒体技术、数据库技术、卫星定位技术传感技术为一体的高科技产品，很受国内国际行业内专家和相关部门的关注。
2.车载电脑智能化的主要功能

汽车电脑是集娱乐、通讯、车况等功能为一体的微电脑汽车产品。它的智能化主要体现在以下几大功能。首先，它具有较为完善的娱乐功能(见图1)。早期人们都认为司机只能一心一意的开车，绝对不能-一心有两用，据有关数据统计，司机长时间开车是引起事故的主要原因之一，大脑太过于疲劳当然需要适当调节，所以司机边开车边听音乐更有助于驾驶。

汽车电脑将提供AM、FM、CD、VCD/DVD等娱乐功能，现在大多数车子上已安装了收听装置，汽车电脑不仅如此，同时可以让你在休息之时，通过播放vCD/DVD观赏最新的好莱坞大片或收看电视节目。或者在你开车时，他人可以来享受。汽车电脑所采用的显示屏为TFTLCD，其分辨率极高，远远清晰于个人电脑所用的LCD。让你拥有身临其境的感觉!再则，它有目前较为流行的通讯功能。即GPRS和GPS(卫星导航系统)。如果你忘了带手机，汽车电脑就为你提供了电话功能。不仅如此，它可以带你或他人到互联网上畅游，让你边坐车边发送E-mail、和朋友聊天。办公坐车两不误!相信你不再为塞车赶不到公司办公而焦急。另外，汽车电脑具备完善GPS功能。众所周知，有了卫星导航系统，汽车可接收交通卫星的通信资料，确定汽车所在位置，从而自动提供最优行车路线，并且显示出交通图，同时控制中心也可以即时通过卫星收到汽车的行驶位置。现在城市高楼林立，在没有卫星信号达到的地方，普通的GPS设备就无能为力了，然而汽车电脑可以通过速度和指南针来确定汽车的位置，从而到达目的地。此外汽车电脑内增加了汽车状况控制系统。目前高档汽车内带CAN-BUS技术(车载实时数据总线技术)，而汽车电脑基于CAN-BUS技术开发出各项先进的功能。它可以通过雷达系统来探测障碍物的距离，从而控制汽车的速度和通知司机前方或后方障碍物的情况，大大地提高了汽车行驶的安全性。同时具有目前世界上最为先进的防盗系统。当然汽车电脑可以随时告诉你目前汽车内各个部位的状况，汽油润滑油的油量、油的品质，各部位的温度等情况通过图、表及音的方式告诉你。而且它可以将整个汽车调整到出色的/卓越的/优异的/杰出的的状态。
车载电脑是集计算机多媒体技术移动通讯技术.GPS技术和网络技术等高新技术于一体，面向汽车行业，功能强、体积小、可靠性高的移动电脑系统。车载PC结合导航、娱乐、日常事物处理等各种需求，外观小巧、集成度高。车载电脑作为一款高档车辆所使用的新型产品，车载PC实现五大类功能，并具有强大的可扩展性:导航定位、网络功能信息指示、娱乐功能安防功能。
3.车载电脑的构成

(1)车载电脑的四大系统。车载电脑给汽车带来了一场信息化的革命，让每辆汽车构建成一个完美的车载信息与娱乐系统终端，包括车载通讯系统导航系统、数字娱乐系统以及辅助驾驶系统(见图2)。

硬件方面尽量选取低功耗硬件，毕竞汽油不便宜，低功耗可以少消耗点汽油，另外也要尽可能地选取抗震效果较强的硬件。首先要选一款机箱，对于有限的车内空间，怎样充分利用十分重要。因此要选择美观而小巧的机箱，目前市面较流行的合利科技的NC小机箱只有大字典尺寸，很受车友欢迎。
车载电脑的内存一般使用普通PC 256MB DDR内存就够用了。由于要经受劳顿奔波，存储系统一般采用笔记本硬盘，当然你要是还不放心，就可以选用CF卡存储系统。主板选择范围较大，但需要考虑两个因素，一是车内温度高，因此要求主板的功耗要低，发热不能够过高;再者考虑到机箱的空间，要求板子小巧。众多车友推荐使用VIA的EPIA系列ITX主板，集成了显卡、声卡以及CPU，性能稳定、功耗较低。显示器般选用8英寸或者7英寸的LCD液晶屏，有lILIPUT(利利普)、德龙等品牌。
电源是车载电脑的重心，因为汽车供电不稳定，车载启动或加速时，对主板的电源产生冲击，如果主板对电源承受力弱，就会出现死机或异常。因此车载电脑最好采用带ITPS功能车载电脑DC/DC电源。很多车友选用逆变器方案，但并不是出色的/卓越的/优异的/杰出的的选择，DC变交流电，具有一定的安全隐患， 另外转换效率也是个问题。其他的外设，比如GPS接收器、网络连接等都可以选用USB设备。
操作系统一般装Windows XP/2000，为了操作方便也可添加一些车载电脑的专用软件，如MediaCaro导航软件有灵图、城际通等。就目前情况而言，不论是DIY还是购买整机，给汽车装上车载电脑都不是- 件难事，但是，过多的负载还是会影响到行车安全，并且电脑安装过程也要改动不少电路，需要确保安全。只有安全的享受数字技术带给我们的快乐，才是我们所需要的!车载电脑系统的主要元器件如下:
参考电压调节器:提供较低的电压给电脑及传感器，参考电压值为5V;
放大器:提高输人信号的电压与电流，以供电脑使用;
转换器:或称调节器、接口，转换信号以供电脑或执行器用;
微处理器:系IC芯片，替电脑做计算或决定;
存储器:系IC芯片，替微电脑储存资料;时钟，又称定时:IC装置产生一定的脉冲频率，以调谐电脑内的作用;
输出驱动器:功率晶体管提高电流，使执行器作用; 印刷电路板:连接各零件及保持定位;
插座:与传感器:执行器及其他电脑连接;
外壳:金属外壳以保护各电子零件。
车辆监控中心一一当汽车发动机启动，车载电脑就开始控制系统进行监控和行驶记录工作。汽车发动机关闭后，车载电脑进行关闭控制系统动作，车载电脑关闭系统的时间可通过软件进行调整。这样的好处是可以避免短时间停车和短时间机车装货/卸货时所造成的车载电脑系统开关机动作。可以记录下汽车定位系统所收发的信息，记录精度可达到一秒钟记录一次。通过Flash+NVSRAM进行数据存储，这样可以帮助延长记录卡的使用周期，使使用寿命达到十年以上。GPRS模组支持四种频率850/900/1800/1900支持TCP/IP通讯模式，从而能够很容易进行应用拓展。完全支持J1850PWM/]1850VPWM/KWP2000/KWP1281/ ISO9141-2(CAN BUS除外)，五合一OBD2直接实时汽车诊断系统和汽车故障诊断代码。
带有时间唤醒功能或远程控制呼叫中心，使机车的位置能够随时被监控。车载电脑设计有4组输人状态指示灯，为了特殊/指定的连接，能够用于监视汽车的状态或汽车门被打开。车载电脑还带有另外4组输出状态指示灯，为了特殊需要控制联系，这些输出能被用于报警等功能。通过一组RS232串口进行外部通讯连接，能够通过说明手册安装外部装置。
带有PWR/SAVE/GPS/GPRS/OBD2/ SLEEP状态指示灯。支持输人电压为DC 8V~ DC 36V，适应不同种类大小车辆。紧急事件播报(MIC) /信息呼叫传送设计。
提供外部连接接口，利用外部USB存储.设备进行数据传送或利用GPRS通讯协议或下载数据软件。提供视频显示连接接口，或延展LVDS界面到LCD接口，为使用播放电子地图和DVD广播等功能。板载一组K型温度监控器接口，为了侦测和观察汽车冷冻箱的温度。
车载电脑是PC的一个细分产品，以主板、电源、显示屏等为主要区别形式安装在车上，有专用的应用平台软件，是车上的多媒体信息中心。现代汽车在发动机底盘、传动系统、电系安全与舒适等各主要系统的许多装置上，采用电脑控制越来越普遍。真正的车载电脑需要相对无限的拓展性，比如可以连接数码相机、手机、游戏手柄、优盘、移动硬盘、摄像机PDA.NetMD等数码设备，并通过GPRS/CDMA 1X以及Wif等方式连接互联网。USB的，发展给我们无限的想象空间。车载电脑系统的工作原理见图3。
4.车载电脑的种类及其特点
车载电脑分两大类，一类叫做CarPC，车里的固定(嵌人式)电脑，另一类叫CarBook，是车里的便携电脑，这两类产品虽同为车载电脑，但因为产品形态的局限性，所以在功能上存在着差异性。
CarPC一般采用2DIN的模式，嵌人在汽车仪表台的下方。这种固定方式，需要拆除汽车原有的车载音响系统，将电脑硬性地嵌人进汽车中。这种硬性的固定，由于车载电脑的位置的问题，用户也并没有得到电脑应有的强大功能，无法解决电脑的输入输出问题。有的虽然配备了触摸屏，但鼠标和键盘又怎么解决呢?就算可以外置，放在哪里?由于车里位置的局限，加上行使时汽车的颠簸，外置的键盘和鼠标在开车时根本无法使用。而触摸屏仅仅能够完成简单的控制操作，略微复杂的操作就完全不能胜任了。

头枕型车载电脑属车内固定式，采用嵌人座椅头枕的形式。将它的键盘放下，看起来就像是将-台笔记本固定在头枕后面。它采用触摸屏，需要选择菜单时，可用手指点击控制，若想进行正常的办公室文件操作或上网浏览，可以将键盘放下，操作方式与普通的笔记本没有什么区别。由于产品使用的是低电压车载专用CPU，可直接从汽车蓄电池取电。除了包括WORD、POWERPOINT\EXCEL等在内的OFFICE全套办公软件外，还有大量常用的电脑软件可供选择。这让使用者可以在车内完成文案或稿件处理。此种电脑在不需要使用时，可以将它折叠起来，收藏于头枕里面，当拉上拉链后，几乎不露痕迹。

CarBook又是一个强大的本地通。不论你在哪里，熟悉的街道或者陌生的城市，你都可以方便的找到周边的服务设施。拐角200米有一个粥店，背后320米右转有一个ATM取款机，虽然你从没去过，你却清晰地知道你所需要的服务就在那里。CarBook里面内置的全国详细的400万个信息点，加上800X480的超高分辨率，能够清晰地告诉你周边的所在环境，并且，12个大类，225个小类的分类搜索，让用户可以方便地找到自己所需。有了CarBook ，你就让用户在陌生的城市对周边一切了如指掌，真正成为一个地地道道的本地通。Carbook同时还为车内的每一个成员提供了丰富的娱乐方式。Carbook可以方便地储存播放音乐、电影，成为一全车都可以观看的车载影院，也让你真正摆脱小孩在车里吵闹的烦恼，几十集的动画片让他一-路安静。同时，CarBook的多功能处理方式，使你在看电影的同时，强大导航仍然可以在背后运行，及时的语音提示让你在娱乐同时仍然不会错过路口。
便携式车载电脑外观与导航仪无异的车载电脑，比便携式导航仪略大。它可以提供触摸式WindowCE5.0操作系统，支持usbCDMA无线上网卡上网，即使在不使用无线网卡时，也可以进人我们日常熟悉的Windows操作界面，进行简单的文档操作。它的其他功能，除了可作为基本的MP3、MP4播放器、导航仪，还包含蓝牙、内置5.0Mpixels摄像头等功能。这种车载导航电脑，主要还是针对那些希望能够随时在车上上网，但对操作界面要求不高，只是简单浏览信息，而非长时间在车上进行文档处理、复杂操作的人士。毕竞，它起到的是一种方便以及应急的使用功能，对于真正实现车上.上网办公，仍然有较大的局限性。
5.车载电脑的性能优势
真正的车载电脑是集计算机多媒体技术、移动通讯技术GPS技术和3G网络技术等高新技术于一体的汽车中控机。面向汽车行业，车载电脑必须是超低功耗无风扇、小体积、耐高温、抗振动、稳定性高的移动电脑系统，而且具备集成度高、兼容性强、结构灵活，便于剪裁和升级;性能完备、结构紧凑、性价比优异工作可靠、运行稳定、使用安全、操作简便等特点。
车载电脑如下具体的功能将为汽车的使用带来更大的优越性:
(1)车载自导航系统。为有车一族带来更多的便捷，通过GPS准确的卫星定位和自动进行路程计算，系统将制定出相应合理的行驶路线，并为驾驶员提供及时的前方路况和语音导航提示，以避免无必要的交通阻碍，使开车族顺利轻松的到达目的地，让人们的汽车又装上了两只“电子眼睛”。
(2)车载MP3。MP3 是一个高容量的多媒体系统，人们可以通过它将自己所喜爱的音乐浓缩其中，多达百首之多，有了它的出现人们将在提高汽车品位的同时，在车上享受到音乐的震撼和乐趣。
(3)车载VCD、CD、TV。这无疑是将家庭影院搬进了汽车，随着未来的发展，汽车将越来越多的走进我们的家庭，人们对于车上的环境要求也将络绎增多，在车.上看电影、听音乐、看电视将不再是梦想，它将为人们的业余生活增添更多的乐趣与活力。而汽车也将成为一部集影音视讯及感受于一体的多媒体房车。
(4)车载E-MAIL、视讯会议、网上服务。E-MAIL是与世界接轨的高科技产物，能让人们在最短的时间内，将所要说的话办的事以书信的方式输入电脑发送到世界各地所需送达对象的E-MAIL地址中，同时也能通过它收取到来自各地电子信箱的信息和信丽。视讯会议将抽象的电话交流，变得形象生动，人们可以通过这一功能上网同对方进行面对面的交流和谈话，使双方的对话变得更为具体明白。人们可以通过它在网上搜集各类信息、进行网上购物、炒股投资、聊天等。随着今后商业竞争的不断激烈，人们工作节奏的进一步加速， 人们希望在靠前时间内就能获知重要的商业信息和资讯，把握住更多的商机，而有了这些功能的帮助，无疑是在汽车上建立了一个行动办公室。
6.车载电脑3G系统的汽车网络技术
谈电脑就离不开网络，现在不能上网的电脑可不好找。如今的网络铺天盖地，电脑已是我们生活中不可缺少的一部分，它帮助我们更好的完成工作，给我们带来多彩的娱乐生活，不管是家中、办公室或是一些娛乐场所都有电脑的身影，车载电脑也可上网，应用3G的车载电脑带你轻松体验。3G是第三代移动通信技术的简称(英语:3rd-gereration)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，它同时传送声音通话及数据信息。长城宽带网速在2MB左右，而天翼3G的网速高达3.1MB，它甚至比一般的有线宽带还快，并可以让用户无论在火车、汽车等高速的情况下使用，真正实现无时间无地点的限制。车载电脑上使用3G方便。天翼3G无线网卡可设计成一个U盘的形状，需要使用时插在车载电脑的USB接口处，即可在你的爱车中享受美好的网络生活，一键式按钮可让你直接进入网络世界!
读新闻炒股票、一键 导航、动态对讲，建立交友群组，甚至寻找附近吃喝玩乐的好去处....实现这些功能不是靠你桌上的电脑或者手机，现在，靠一部汽车就能完成。
从G-Book、OnStar，到荣威350的inkaNet...此后，又不断传出长安与中国移动、一汽与中国联通的3G信息化战略合作协议。毫无疑问，现在的汽车已不再是简单的行驶工具，而是改变人们生活方式的第四个终端。通过WIFI无线遥控汽车。车载3G和车内Wi-Fi日前已成热点话题，主要车厂纷纷把它用于新款汽车之中。以前Wi-Fi是售后市场的配件，而现在车厂则宣称其是关键功能。在美国，把互联网引入车内的过渡策略是由经销商以配件形式提供Autonet Mobile的解决方案。克莱斯勒是较早创立者在克莱斯勒、道奇和Jeep车款提供这类方案的厂商，通用汽车是第二家提供车内互联网解决方案的厂商。

OEM嵌入Wi-Fi。随着福特汽车推出其下一代Sync车载系统，该车厂正在把它的汽车转变成Wi-Fi热点。客户只需要给Sync车载系统配上一块USB的3G上网卡，MyFord就能够为车内用户提供基于3G宽带的Wi-Fi无线连接。该解决方案可以为消费者和车厂降低成本。另外，该系统也可以通过本地WiFi热点，给车载电脑下载内容，包括地图更新到系统补丁和汽车自控系统软件修正等等。为MyFord系统的电话操作界面，甚至能显现来电者的照片，见图5所示;MyFord系统提供的3D立体卫星导航见图6所示。

Marvell公司和Harman将奧迪汽车加载了MMH技术，通过内置3G模块，使汽车内建的Wi-Fi无线热点连接到互联网上，可使移动设备实现高速连接，让乘客获得基于Web的服务。车内无线网络可支持连接8个设备，从智能手机，到其他先进的Wi-Fi的移动设备如数码相机、笔记本和便携游戏设备。
奧迪A8汽车具备3D导航，包括:谷歌地球、电话等常见功能，还包含媒体功能，首次装配了一台创新型手写识别平板电脑，还包括“蓝牙车载无线电话”选装件在内的Telit UMTS/HSDPA模块，奥迪宣称该模块能够在wCDMA网络下确保高达7.2Mbit/s的超快数据传输，结合插人式SIM卡的高级语音控制电话，可以充当移动热点。这样，车内的乘客便可以无线上网了。