整合GPS/3D/影音 車用資訊娛樂系統大一統

2007-07-19
車用資訊娛樂系統與車載資通訊系統逐漸融合,廠商紛紛開發整合GPS、3D、音/視訊、行動電視以及其他無線傳輸等功能之產品,尤其,近來多家廠商更積極推出新方案,以搶食市場大餅。
車用資訊娛樂系統(Car Infotainment System, CIS)的主要功能是以車內控制網路傳輸資訊及多媒體內容,而車載資通訊(Telematics)系統則是透過多種無線傳輸技術,在車內不同裝置間傳送資訊,或是對外連結至路邊裝置、家庭裝置、車載資通訊服務中心等,互相傳遞訊息。但近來兩系統逐漸融合,由於全球衛星定位系統(GPS)迅速成長,加上多媒體影音風潮蔓延,廠商紛紛開發混合兩系統功能的解決方案,導航/車載資通訊系統因此漸漸成為車用資訊娛樂系統的一部分,一舉整合GPS、視音訊以及其他無線技術等。  

針對下世代車用資訊娛樂系統,瑞薩MCU事業群車用半導體業務副總經理Naoki Yamauchi便提出構想表示,車用資訊娛樂系統正朝向高效能發展,因此融合更多新技術,例如針對導航系統整合更精準的定位技術、全角度即時照相技術、高速區域網路(LAN)及偵錯語言等;或是在車用音訊系統與後座娛樂系統整合影音內容伺服器、無線區域網路(WLAN)、USB及多種解碼器等。  

依應用產品形式,車用資訊娛樂系統可分成嵌入(Pre-Install)系統與售後(After Market)系統兩種,嵌入系統提供的主要功能包括駕駛輔助與網路,而售後系統則提供娛樂及視覺功能。若依效能、功耗與成本來區分應用,由低至高可分成低階汽車音訊、高階汽車音訊、可攜式導航設備、中低階導航與免手持系統,以及高階導航與駕駛輔助系統等。  

而車用資訊娛樂系統的主要核心平台即多媒體處理器,最熱門的支援功能即GPS、3D、音/視(A/V)訊、行動電視以及其他無線傳輸等。  

GPS強調彈性化/低成本/高靈敏度  

圖1 意法半導體大中華區車用電子部門無線電與多媒體事業技術行銷經理Ralf Kilguss表示,至2010年,車內所能提供的功能將比家中客廳所能提供的還要多。

意法半導體便針對GPS功能提供三種晶片解決方案,第一種是將基頻與射頻分開的雙晶片解決方案,可滿足彈性設計需求,第二種將基頻與射頻整合成單晶片,具成本優勢,至於第三種為內建256K+16KB FLASH記憶體的基頻單晶片STA2058,具備高靈敏度特性,意法半導體大中華區車用電子部門無線電與多媒體事業技術行銷經理Ralf Kilguss(圖1)表示,STA2058可搭配該公司或是第三方廠商的調諧器方案,達成兼具彈性設計、低成本與高靈敏度等要求。  

整合GPS/3D/影音刻不容緩  

同樣,瑞薩也將GPS功能作為多媒體處理器的核心功能,該公司多媒體處理器方案涵蓋高中低階,在2007年5月底,瑞薩更推出適用於下一代車用導航系統的系統單晶片解決方案SH7775,該方案整合專為地圖繪製最佳化而開發的圖形引擎、用於高解析度繪圖處理的3D圖形引擎以及GPS基頻處理功能。Yamauchi表示,將GPS、3D及影音功能整合在一起為大勢所趨,瑞薩在整合車用導航與影音娛樂系統的微控制器晶片市場上,擁有全球約60%的市占率,該公司更依照不同應用開發影像編碼智財(IP),支援MPEG-2、MPEG-4、H.264及VC-1等編碼格式,及涵蓋QVGA~高解析度(HD)等影像尺寸(圖2)。

資料來源:瑞薩
圖2 影像編碼智財規畫藍圖

目前支援3D功能的晶片成本昂貴,也唯有車廠能夠負擔且有此需求,Kilguss表示,在許多城市,例如台北、上海、北京及東京等地,交通建設與地形較為複雜,須要能夠呈現高度的3D功能輔助定位導航,此外,在車用娛樂系統中,提供3D遊戲功能勢在必行,但蒐集3D圖資並建置資料庫須耗費大量人力、資源與時間,因此短時間內尚無法普及。  

在行動電視方案上,意法半導體已擁有DVB-T/H晶片方案,Kilguss表示,目前該公司正在開發T-DMB方案,而DVB-T/H晶片方案已被採用於歐洲、台灣及中國大陸售後市場。但目前未有廠商針對車用電子開發整合行動電視與GPS功能的晶片方案,唯一開發出行動電視+GPS晶片方案的恩智浦(NXP)也僅針對可攜式導航設備市場而推出。  

透過無線技術達成車內外通訊  

除了上述功能外,車用資訊娛樂系統整合多種無線傳輸技術也為大勢所趨,透過各種無線技術,汽車能結合都會區域網路(MAN)、區域網路(LAN)以及個人區域網路(PAN)等(圖3),Yamauchi表示,超寬頻技術將能在個人區域網路中,藉由其短距離、高頻寬之特性,提供車門控制與汽車照相功能。

資料來源:瑞薩
圖3 車用無線網路連結模式

 

恩智浦也在2007年5月底於日本橫濱舉行的2007年汽車工程博覽會(AEEE)上宣布,將與ROHM合作開發完整的汽車無線電系統解決方案,由恩智浦負責開發低中頻FM/AM調諧器,該公司表示,此款產品最大的特色在於整合所有的關鍵射頻元件成為單晶片,該調諧器將搭配ROHM內建雙頻帶均衡器的聲音處理器及內建三頻帶均衡器的聲音處理器,為全球主流汽車無線電市場提供完整的系統解決方案,可輕鬆應用於汽車無線電主機板上,並且大幅降低系統成本。  

Bi-CMOS製程技術達成高效能

值得注意的是,目前各廠商採用的調諧器製程技術分歧,許多晶片廠商為了降低成本已開始採用CMOS製程技術,恩智浦即為一例,但Kilguss表示,針對汽車應用,CMOS製程技術無法提供足夠的品質與效能,同時,不一定能達成低成本之目的,而且汽車屬於高單價商品,汽車廠商對於低成本之要求不高,反倒是較著重產品品質與穩定性,因此採用Bi-CMOS製程技術的成本雖然較高,但卻更受青睞。

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