汽車電子GPS導航曾經一度屬于“奢侈品”。然而在過去幾年里，經過CSR和SiRF(現(xiàn)已合并)等公司不斷的開拓進取，GPS導航芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。
GPS系統(tǒng)，不論其是原廠內置或是后裝市場PND或是基于車載立體聲系統(tǒng)，如今都是普通人唾手可得的。當前車載GPS行業(yè)發(fā)展的普遍趨勢與前幾年基本相同。盡管其應用范圍仍不斷擴大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。
此外，還有些最新的進展，比如增強了移動設備和GPS系統(tǒng)之間的交互性。車載導航領域最大的變化也許就是各種無線技術在車內的普遍“共存”。隨著不斷的發(fā)展，目前GPS導航系統(tǒng)已經能夠借助其他技術元素來優(yōu)化系統(tǒng)功能。結合了各種技術元素的系統(tǒng)，其整體功能超出部分功能之和。
CSR公司和SiRF公司的合并也見證了無線技術“整合”的事實。合并之后，我們在短距離移動手機連接技術和GPS芯片集市場中處于領先地位。通過結合多種技術，新的CSR公司成為全球最具實力的協(xié)作式GPS車載設備廠商。
車載導航設備的技術趨勢
正如我們所說，GPS導航設備已經不像過去那樣簡單地安裝在汽車儀表盤里?，F(xiàn)在，這些設備則從那些價格較高、占用空間較大、功能單一的芯片轉移到與具體應用關系更加密切的組合芯片上。芯片設計者可以通過開發(fā)高度集成、設計完善的組合芯片來降低成本、節(jié)約空間，而無需不斷地降低工藝技術。
對于GPS導航系統(tǒng)定位的準確性，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)增加導航準確性，也希望在車庫、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間(TTFF)、更強的可靠性以及更普遍的可用性。
因此，在后裝領域，耦合傳感器得到了更多的使用，如回轉儀和加速計。在前裝市場中，航位推算系統(tǒng)則得到了更多的使用。航位推算系統(tǒng)通過汽車數(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確定速度和方向的傳感措施。
使用航位推算設備時，為了提高工作效率，必須滿足以下三個條件：數(shù)據(jù)測量務必準確，以提供精確、有效的信息;提供數(shù)據(jù)的時間間隔不可過長;數(shù)據(jù)傳輸必須在幾十毫秒內完成。沒有這些有效的航位推算信息作補充，GPS系統(tǒng)就會受到限制。
利用汽車電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)的GPS設備，其優(yōu)勢在于無需使用那些價格昂貴的傳感器，而是輕松利用汽車數(shù)據(jù)。如果GPS系統(tǒng)能夠很好的利用汽車組件，不論是輔助剎車系統(tǒng)(ABS，大部分美國和歐洲汽車的標準)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(美國使用較多)，它都能夠從根本上改善導航的準確性。
用戶的耐心是有限的，因此快速、智能的啟動過程十分重要。GPS系統(tǒng)啟動越快，使用就越快。然而更重要的是，在啟動過程中，也就是司機駕車離開停車場時那關鍵的幾秒鐘，如果設備能夠與汽車系統(tǒng)保持通信狀態(tài)，對于獲知速度、車輪轉速等信息十分重要。這確保了GPS定位能夠立即得到其他數(shù)據(jù)的補充，提高了首次定位的準確性，縮短了定位時間。
最后，GPS產品和其他無線技術，比如藍牙和Wi-Fi的如何架構也十分重要，應盡量減少系統(tǒng)之間的沖突，并優(yōu)化定位和連接性能。
SiRFprima芯片
設計片上系統(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，這也造成了風險。某些功能的使用率較低，最終這些冗余的功能只會成為系統(tǒng)的負擔，造成不必要的成本消耗。
鑒于此，在SiRFprima的設計中，CSR公司決定特別針對一個非常成熟的細分市場：可定位設備(LocationEnabledDevices)。致力于這個細分市場，SiRFprima芯片充分專業(yè)化，不為冗余的功能承擔任何成本。CSR公司幫助客戶通過綜合的功能模塊對其產品進行區(qū)分，這些功能模塊在可定位設備中十分常見。同時，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備的市場需求。諸如Pioneer和FineDigital這些客戶已經使用了Prima平臺來創(chuàng)造功能完善的高端可定位設備，其中包括3D地圖、移動電視和電影播放功能。為了使制造商能夠通過軟件進行區(qū)分，Prima具有以下特征：
——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，通過增值軟件來實現(xiàn)產品差異化。
——靈活的處理內核
SiRFprima產品包括一臺ARM11處理器。這個平臺包括一臺額外的L2高速緩沖存儲器以提供更多的高端應用功能，如3D地圖、復雜的用戶界面以及多媒體。其靈活性有助于客戶開發(fā)增值軟件對其產品線進行區(qū)分。
——集成GPS
SiRFprima也包括一個集成的GPS內核。定位功能增強設備如SiRFInstantFix和SiRFDRive都能夠與Prima平臺進行捆綁。這些技術為SiRFprima設備提供高級的追蹤準確性和首次定位時間功能。PrimaGPS內核為用戶提供最高級別的定位性能。
●高性能GPS和伽利略定位引擎
●配有浮點部件的高速ARM11CPU
●集成的2D/3D硬件引擎，支持OpenGLES1.1，利用幾何頂點處理器提高傳輸質量、增強燈光效果
●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1000萬像素JPEG靜止圖像
●集成的觸摸屏控制器
●高級內存控制器，支持Mobile-SDR，Mobile-DDR和DDR
●8/16比特NAND閃存接口，為SLC或MLCNAND直接啟動提供8比特BCHHWECC支持
●集成的SD/MMC/MMC+控制器
●兩個高速USB2.0接口，主、從配置皆可
●128位安全ID
●低功耗的高級65nm工藝
——多媒體加速
為了給定位設備提供豐富的多媒體內容，Prima平臺包括視頻編解碼硬件加速器。這使Prima設備能夠流暢回放H.264、MPEG-2、MPEG-4、WMV8和WMV9格式文件。隨著移動電視和數(shù)字內容的發(fā)展，Prima為定位設備制造商提供了市場增值功能。
CSR認為，要實現(xiàn)車載GPS系統(tǒng)的最佳功能，最好的方法是借助于支持軟、硬件無縫協(xié)作的高度集成系統(tǒng)。
CSR公司的SiRFDRive2.0軟件能夠主動或被動地使用分布式ABS模板傳感器數(shù)據(jù)。輪速之間的差距有助于更加準確地確定汽車轉向度和速度。而價格不菲的回轉儀則可以從BOM系統(tǒng)中去除。此外還有一個好處，就是部件安裝方向不受限制，這也為汽車制造商提供了額外的物流優(yōu)勢。
SiRFDRive2.0的設計之妙在于它的自動校準功能。通常，汽車傳感器的一些數(shù)據(jù)都需要校準，如那些影響航位測算系統(tǒng)準確性的輪胎尺寸、車軸寬度、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、準確的GPD數(shù)據(jù)完成持續(xù)的自動校準。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償。SiRFDRive通過緊耦合GPS/航位推算設備“卡爾曼濾波器”檢測汽車傳感器數(shù)據(jù)，以確保定位和地圖繪制的高度準確性。
