汽车嵌入式计算平台的设计

　　电子设备在汽车中的广泛应用被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。随着汽车电子技术的发展和汽车控制单元的增加，汽车电子技术正朝着集中化、智能化、网络化和模块化方向发展。车内CAN/LIN总线网络的使用使得车内各个控制单元的数据可以共享，从而使在汽车嵌入式计算平台上采用多变量多目标的综合协调控制成为可能。另一方面，网络化拓展了汽车的服务领域，为汽车的移动通信、移动办公、娱乐、导航定位和远程诊断与维修提供了技术基础，逐步形成了汽车、家庭、社会一体化的互动体系。汽车嵌入式计算平台在该一体化体系中担当重要角色。

　　本文介绍了车载嵌入式计算平台，它为完成汽车辅助驾驶和安全监控、远程诊断和维修、在线/离线导航定位、娱乐、与家庭互动等各项功能提供了很好的软硬件平台。下面将从汽车/家庭/社会一体化体系结构、计算平台的硬件体系、软件体系三个方面进行说明。

　　1 汽车/家庭/社会一体化体系结构

　　汽车嵌入式计算平台为实现各种功能服务提供了良好的软硬件平台。车外网络和车内网络结合构成了汽车/家庭/社会一体化的互动体系结构。该体系结构示意图见图1，车内计算网络示意图见图2。

　　在图1中，交通管理中心、汽车服务中心、互联网服务中心和娱乐服务中心等共同组成汽车远程服务平台，家庭/办公室和汽车组成汽车/家庭互动平台体系。其主要提供三类服务：

　　(1)汽车集成服务。主要指汽车远程诊断服务和汽车最优控制方案服务。汽车计算平台通过CAN/LIN总线读取电子控制模块(ECM)诊断产生的故障代码，然后通过汽车网关利用无线通信技术发送至最近的汽车服务中心。汽车服务中心分析故障代码形成诊断方案并以服务的形式发送到汽车嵌入式网关，经过协议解析后再发送到汽车嵌入式计算平台，最后通过人机接口显示给驾驶员。汽车制造商同时向汽车提供下载最佳汽车控制方案的服务，以适合汽车在不同的行驶条件下运行。这些服务主要由汽车远程服务平台或汽车制造商提供。

　　(2)导航定位服务。运行在车载嵌入式平台上的应用层软件接收GPS接收仪发送的数据，借助车载的地理信息系统(电子地图)实现导航。此外应用层软件还可以把GPS接收的数据发送到远程汽车服务平台或第三方服务提供商，再由他们把导航信息以服务的形式发送给汽车嵌入式平台。这些服务对准确性和及时性要求比较高。如何准确高效地传递这些信息成为决定这类服务质量的关键。

　　(3) 个人/娱乐信息服务。汽车/家庭互动平台体系使人们可以在驾驶汽车的过程中了解家中的情况，将汽车-家庭连为一体。车载信息处理(Telematics) 系统的地位日益突出。它通过无线通信技术将安全保密信息或娱乐信息以服务(Service)的方式传递至汽车。