主要技術與零組件發展現況 主要技術與零組件發展現況 主要技術與零組件發展現況 主要技術與零組件發展現況

3.4.2.1 運算單元運算單元運算單元運算單元

Telematics 硬 體 裝 置 內 包 含 一 顆 或 數 顆 運 算 單 元 ， 如 MPU(Micro-Processor Unit)或 MCU(Micr-Control Unit)。在一部現代化車輛內部，

佈滿了許許多多的微處理器(Micro-Processor)，這些處理器負責收集(gather)、運 算(compute)與分享(share)車內資訊，在數年前這些動作都是由機械完成，近年來 逐漸導入微電子系統零組件。

8 位元位元位元 MCU 原來是車內運用最廣的位元 原來是車內運用最廣的原來是車內運用最廣的 IC，原來是車內運用最廣的 ，，主要用來控制電動窗，主要用來控制電動窗主要用來控制電動窗主要用來控制電動窗、、、、電動椅與電電動椅與電電動椅與電電動椅與電 動後視境動後視境

動後視境動後視境，，，，但市場有逐漸改為但市場有逐漸改為但市場有逐漸改為但市場有逐漸改為 16 位元的趨勢位元的趨勢位元的趨勢。在逐漸增加的功能需求與技術發位元的趨勢 展下，原本的 8 位元與 16 位元 MCU 將被 32 位元甚至是 64 位元 MCU 所取代。

32 位元 MCU 目前普遍運用在需要強大運算能力的車用電子設備，如 Telematics 車載機、導航系統、娛樂系統等。

這些 MCU/MPU 與一般商業用運算單元之適用環境不同。商業運算強調運 算效能，因而常延伸出高耗電、溫度高等缺點。而車用運算則必須考量車內環境用運算則必須考量車內環境用運算則必須考量車內環境用運算則必須考量車內環境 特性特性

特性特性，，，，如低耗能如低耗能如低耗能如低耗能、、、、溫差溫差溫差溫差大大大大、、、、耐震高耐震高耐震高耐震高、、、穩、穩穩定等穩定等定等，定等，，運算，運算運算效運算效效能效能能反而不能反而不反而不是最反而不是最是最重是最重重要的重要的要的。 要的 目前市場上 MCU 與 MPU 的主要供應商有 ARC、ARM、Hitachi、

Freescale、MIPS、Intel、IBM、Philips Semiconductors、QEC 等。(張婷 ,"台灣車載 資通訊系統產業組合與創新政策之研究",2006)

22 娛樂的進階型。美國最大 TSP-OnStar 所採用之車載機為基本型，其硬體內容僅 有 GPS 與 GSM/GPRS 模組，並不需要資料儲存。但地圖是航系統與支援影音播放 之車載機即需要高容量之儲存裝置，用來儲存應用軟體、地圖資料、影音檔案等。

由於地圖資料與影音檔案體積龐大，且車內環境具有高震動、溫差大等特性。因 此在儲存媒體的選擇上，必須衡量許多影響因素。以下分別探討各種不同儲存媒 體在車用環境上之特性。

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表 3-3 Telematics.通訊技術分類表

車內通訊 車外通訊

 Bluetooth

 USB

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資料來源:工研院 IEK-IT IS 計畫(2004/12)

圖 3-4 Telematics 通訊架構 3333.4..4..4..4.2222....5555 人機人機人機人機輸出入介面輸出入介面輸出入介面輸出入介面

車載機之人機介面(HMI,Human Machine Interface)設計良好與否可能影響駕 駛人的操作順暢、分心程度、工作完成度。

基本而言，車用人機介面必須符合三大條件:

1. 適合震動環境:車輛進行中，車廂內是楚於震動的狀態。駕駛人的手部操作 範圍擴大，精準度降低。因此車用控制鈕必須具備面積廣大及動作回饋之特 性。動作回饋在於讓駕駛人確認動作之執行。

2. 減少分心狀態:因為無法要求駕駛人一定在必須在車輛靜止的下才能使用，

因此產品設計上應盡量減少駕駛人分心狀態的持續時間。

3. 即時且有效:為減少駕駛人分心的情況發生，必須讓駕駛人在短時間內有校 完成所需動作，例如減少操作指令數量、一目了然的控制器等。

目前 目前 目前

目前主要應用車用人機主要應用車用人機主要應用車用人機主要應用車用人機介面介面介面介面之設計可分為之設計可分為之設計可分為之設計可分為手手手部控制與手部控制與部控制與語音辨識兩種部控制與語音辨識兩種語音辨識兩種: 語音辨識兩種

手部控制

手部控制為駕駛必須利用手指進行控制器之操作，如按鈕、觸摸、旋轉、板 動等等。

語音辨識

由於手部控制容易引起駕駛分心的問題，因此語音電視技術電成為目前車用 人機介面最重要之技術。以下列出幾點有關發展語音辨識技術之注意事項:

1. 有效之車內噪音濾除 2. 辨識演算法之精確度 3. 麥克風安裝位置 4. 車內回音消除 3333.4..4..4..4.5555....GPSGPSGPSGPS

運作原運作原運作原運作原理理理理與系統與系統與系統與系統結結結結構構構構

全球定位系統(GPS)是一導航系統，在六十年代籌劃，七十年代測試，而一

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系列的人造衛星則在 1989 至 1993 年間發射升空。最初，美國政府發展這系統的 目的是防衛，從 1983 年起，才開放給民間使用。全球定位系統已製造了十萬多 個職位，成為一個數以億元計算的工業。系統是由二十四顆圍繞地球的人造衛星 所組成，每顆衛星距離地球表面約 12,000 哩，使人可以確定自己在地球上的位 置，準確程度是幾百尺以內。

應用應用應用應用

利用全球定位系統，可以求出我們的地理位置(經度及緯度)、高度、速度及 方向，全球定位系統在陸地、海上及空中都有很多用途。而其系統結構可分為三 個部分，如圖 3-9，一、太空部份(人造衛星)二、地面控制部份(地面控制站)三、

使用者接收部份(使用者及衛星接收機)。

圖 3- 5 GPS 系統架構

資料來源:中國全球定位系統應用與位置服務產業發展論壇

太空部份包括最少二十四顆人造衛星(二十一顆加三顆備用衛星)。衛星距離 地球表面約 12,000 哩，每十二小時圍繞地球運行一周，衛星不斷地播放無線電 信號，顯示它的位置及時間。地面控制部份包括地面控制站，負責監測及控制衛 星。使用者接收部份包括使用者及衛星接收機，接收機量度衛星信號及求出使用 者的位置。

定位原定位原定位原定位原理理理理

衛星是平均分佈，使地球上任何一個位置，都可觀看到最少四顆衛星。每顆 衛星不斷地傳送無線電信號，播放它的位置及時間。

全球定位系統以衛星的位置作為參考，求出我們在地球上的位置。衛星接收 機量度信號由衛星傳送到接收機所需的時間，從而計算出接收機與衛星的距離，

這距離是等於所需時間乘以光速，即是

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GNSS(Global Navigation Satellite System)是一個歐洲的全球導航服務計 畫。GNSS 計畫包含兩個子計畫，分別為 GNSS1 與 GNSS2。GNSS1 是對現有美國 GPS 系統與俄羅斯的 GLONASS 系統進行加強。GNSS2 則是建志一套全新的 GALIEO 全 球衛星導航系統。

GALIEO 系統由太空部分(Space Segment)、地面控制部份(Ground Control Segment) 、 地 面 任 務 部 分 (Ground Mission Segment) 和 用 戶 部 分 (User 的服務種類遠比 GPS 系統多。GPS 僅有標準定位服務(SPS)和精確定位服務(PPS) 兩種，而 GALIEO 則提供五種服務:

3. 生命安全服務(Safety of Life Service;SoL):SoL 之定時與定位服務類似 OS，

但精確度更高。這項服務並須獲得授權，且需使用雙頻接收器方能提供高精 度定位。

4. 商務服務(Commercial Service;CS):提供類似 OS 之定時與定位 5. 服務，但增加許多付費加值性服務，主要提供企業使用。

6. 搜尋與營救計劃(Search and Rescue Service;SAR):提供非常高精確度之定 位服務，並能與用戶端接收器進行互動通訊。

(張婷 ,"台灣車載資通訊系統產業組合與創新政策之研究",2006)

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