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車用影音與GPS技術發展及應用(1)
GPS技術如何精益求精？
許多人認為GPS的雜訊（Selective Availability；SA）解除了，GPS就從此沒有分別了，但答案恰恰相反，SA解除後民用與軍用的精度依然有差距，且民間對定位技術的運用方式 與軍方大有不同，如此使得各種強化、提升GPS的技術方案紛紛被提出。到底GPS有哪些強化與提升技術？本文以下將對此逐一瞭解與探究。
附註：GPS完整且正式的名稱是NAVSTAR GPS（Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System）。
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■第二、三、四波段的計畫
多數人都知道美國國防部為了建構GPS的全球定位網，至少發射了24枚的衛星上太空，其中21枚立即投入運作，3枚待備運用，且每年的系統維護費用高達4億美元，但其實之後也陸續有新的衛星被發射升空。
▲：正在運行軌道上的GPS定位衛星。（圖片來源：美國太空總署(NASA)）
去（2005）年美國開始發射新一代的GPS衛星，新一代的衛星正式提供第二個民用波段：L2C，這不僅是民間可用的波段數增加，且新衛星與新波段的精度、穩定性都比過往更理想，此外新衛星也提供更佳的軍用支援能力，然而這方面只對美國軍方有益。
不過，要讓新一代的衛星完全取代舊衛星還需要數年的時間，眼前已升空的新衛星尚無法達到完整的地球覆蓋率，往後的數年必須持續發射更多顆的新衛星，其新波段、新的精度、穩定度表現才能覆蓋全球，且想當然爾，目前發射上去的新一代衛星，自是優先服務北美地區。
不僅是第二民用波段，依據規劃未來還會開通第三、第四的民用波段，屆時隨著可用波段的增加，定位性的電子應用必然會更加普遍，同時也會刺激消費者的換用與升級需求，支援新波段、預先支援未來新波段的GPS產品必然會有賣點與商機。
附註：現有與未來的數個GPS波段為：L1波段－1.57542GHz、L2波段－1.22760GHz、L3波段－1.38105GHz、L4波段－1.84140GHz（新波段）、L5波段－1.17645GHz（新波段）。
■地面站修正誤差
解除了SA在時脈信號上所加摻的隨機雜訊後，GPS的精度從100公尺提升至15公尺，但這對民間應用而言依然是不夠，15公尺已可以是偏移一條巷子或是四線道的寬度，所以有許多修正精度的方案紛紛被提出。
首先是DGPS（Differential-GPS），DGPS是在陸地上建立多處固定位置的地面站，地面站會向外廣播無線訊號，接收了地面站的無線信號 與來自天空的衛星定位信號後，地面站的信號可以用來修正衛星信號的誤差，以此獲得更高的定位精度，一般而言DGPS可以將GPS精度縮至3公尺內。
除了DGPS外，另一種也是地面廣播站型態的修正技術是WAAS（Wide Area Augmentation System），是由美國交通運輸部相關的聯邦飛航管理局所建立，在美國本土（包含阿拉斯加）佈建25個地面站來提供誤差修正的無線信號。
▲WAAS的技術原理示意圖，目前WAAS在美國當地與阿拉斯加共佈建達25個地面站，由地面站發射校準信號，原有的GPS接收器也能接收到校準信號。（圖片來源：美國太空總署(NASA)）
WAAS與DGPS相比有幾個優點，首先是精度更高，可以達僅有6英呎（約2公尺）的誤差，而且可用的覆蓋率較廣，DGPS大致只能在陸地上使用，而WAAS則可以延伸到海上，這表示海上航行的船隻也能受用。
更重要的是，DGPS所發送出的無線信號，接收端必須使用另外一種接收器才能接收，而WAAS則不用，原有能接收GPS信號的裝置也同時能收到WAAS的信號，使原有僅支援標準GPS的產品也能獲得精度提升。
附註：「美國交通運輸部」全稱為Department of Transportation，簡稱為DOT。
附註：「美國聯邦飛航管理局」全稱為Federal Aviation Administration，簡稱為FAA。
可惜的是，WAAS僅適合在北美地區使用，離開北美即便是南美地區也無法使用，更不用說是歐洲與亞洲。很明顯的：地面站的輔助修正技術相當具有地域性，也因此世界各地都有自己的地面站佈建計畫，透過地區性的建設來強化定位精度。
舉例而言，歐洲就有所謂的EGNOS（Euro Geostationary Navigation Overlay Service）的技術建設，日本方面也有MSAS（Multi-Functional Satellite Augmentation System），加拿大也有CDGPS（Canada-Wide DGPS Correction Service）等，這些都能以現有的GPS信號為基礎進行精準度的再強化，以上這些技術今日一般統稱為定位校準系統。
▲ 美國Sandia國家實驗室所繪製的「加速度計」圖，這個加速度計是為了阿基米德自動組合規劃的專案（Archimedes Automated Assembly Planning Project）而設計，此項專案由Sandia國家實驗室負責。（圖片來源：美國Sandia國家實驗室）
以上這些校準系統也都是免費使用，但也有商業型的校準服務，如Sta rFire或OmniSTAR，StarFire技術上與FAA的WAAS較近似，最理想的情況下可以將誤差縮小到只有2.5公分。
至於OmniSTAR，其校準精度依據接收的信號品質而定，就水平方位而言，有67％∼73％的機會可將誤差縮小至0.5公尺內，有95％∼97％的機會 小於1公尺，而99％的機會小於1.5公尺，至於垂直（高度）性的誤差多為水平誤差的2.0倍∼2.5倍間，OmniSTAR的精度提升服務是採行年制收 費。
■E911催生出A-GPS
在北美（美國與加拿大）地區撥打緊急求助的電話號碼是911（國內是 顛倒過來：119），撥打911後受理的站台可以得知來電方的電話號碼，此即是今日所熟知的Caller ID，並從電話號碼透過電腦推查出求助的所在區域，此一般也稱為Caller Location。
不過，911主要是針對固網電話而設 計，現有的行動電話系統多尚未具備此一機制，倘若用行動電話撥打緊急求助，除了知道來電號碼之外並無法得知求助者的所在位置，對此美國政府期望將911的 來電號碼顯示、來電方位得知遍及到所有的電話系統上，包括行動電話也必須納入，所以提出了E911的構想，並透過立法方式，要求日後的手機必須具備定位功 能，以此呼應與加速實現全面的E911。為了因應E911的需求，因此有了A-GPS（協助式GPS）的技術。
▲A-GPS的技術原理示意圖，圖中的Base Station即是平時行動電話所用的無線基地台。（圖片來源：rohde-schwarz.com）
所謂的A-GPS其實是一種取捨折衷的技術，由於行動電話無論就電池電力或是執行運算力等都有限，供應電力、運算力給一般的語音通信都已是相當吃緊，很難再負荷GPS所需的信號解析與運算。
所以，A-GPS其實是在行動電話上裝設GPS接收器，接收到信號後只進行簡易的處理，緊接著再將信號資料以行動電話的無線通信方式（例如GSM、3G 等）傳送到行動電話的無線基地台上，無線基地台上有協助定位解析運算的伺服器，稱為Assistance Server（Mobile Location Server），由其負責主要的運算工作，當結果求出後再將結果資訊以相同的無線通訊方式傳回給行動電話，如此行動電話就可以知道自身所處的地點方位。
很明顯的，A-GPS必須在行動電話服務的覆蓋範圍內才有用，所以目前多只能在都會區內使用。此外，A-GPS雖是以因應及合乎法規為第一目標，然而日後 一旦具備A-GPS的手機大量普及，也極適合延伸支援與實現方位型服務（Location Based Services；LBS）。
附註：高通（Qualcomm）的gpsOne技術即是種A-GPS技術。
■手機基地台定位
A -GPS可以說是「既使用GPS無線接收，也使用手機無線收發」的定位技術，事實上即便手機的電力與運算力充沛，也都不適合自行完成定位信號的運算解析， 因為使用手機的地方多半也是不易接收GPS信號的地方，例如建築物內、騎樓、有行道樹遮蔽的步道，這些場所對GPS接收器而言都有程度不一的接收阻礙。
所以在都會區內，GPS的信號接收品質不如開闊地般的良好，反而更需要倚賴與借重其他的定位技術，特別是手機的無線基地台定位，之前所述的A-GPS只是 負責分擔運算負荷並進行定位資訊的收發，但實際上也有以手機基地台所形成的定位技術，例如PHS基地台運用智慧型天線及分空多方存取（SDMA）等技術， 可以為每個PHS手機用戶進行定位，進而提供防止小孩被綁、防止失智老人走失、以及就近交友等服務。
不過，PHS基地台的定位有其誤差 性，最大可達100公尺，且現有主流的GSM、3G等也都還不具備標準的定位方式，目前被提出的手機基地台定位技術主要有COO（Cell Of Origin）法、TA（Timing Advance）法、E-OTD（Enhanced Observed Time Difference）法等。
乍聽之下手機定位技術有可能在市區內全面取代GPS定位，但眼前來看仍是兩者互補長短為多，特別是PHS以外的手機定位，其定位區必須在三個基地台同時覆 蓋的區域才有效用，不似一般手機通話，只要處在一個基地台的覆蓋區內即可使用，因此手機基地台定位的覆蓋性仍是有限，特別是行車或遠行仍需倚賴GPS。
▲SiRF公司的GPS接收器晶片組：SiRFstarIIe，由GSP2e-7400及GRF2i等兩顆晶片所構成。（圖片來源： SiRF.com）
■慣性定位、地磁定位
手機基地台定位可說是GPS定位的一項輔助，尤其是進入GPS信號無法接收或接收品質不佳的區域時，不過有些地方不僅是GPS信號接收不到，就連手機通訊 服務信號也難以到達，例如極長的隧道、地下停車場等，這時GPS、手機這兩種無線信號都難以施展。如此是否就真的無法再定位了呢？
關於 此答案是否定的，這時還能用的技術就是慣性導航（inertial guidance system），慣性導航並非是新技術，許多飛行物早已使用此項技術，例如飛機飛航、飛彈發射後的初期定向等都會使用慣性導航、慣性導引的技術，而倚賴的 組件是陀螺儀（Gyroscope，簡稱：Gyro）與加速度計（Acceleration Sensor），也稱加速度感測器（Acceleration Sensor）。
此方面的導航與定位技術就與無線技術或電子技術大大不 同，慣性導引的陀螺儀部分，從最早的機械式陀螺儀，到強化改進的光纖陀螺儀，到現在的雷射陀螺儀，考驗的是光電領域的技術，且過往多只用於航太與軍武層 面。至於加速度感測器今日也多使用微機電（MicroElectroMechanical Systems；MEMS）技術，屬於機電領域，且正朝奈米（nanometer）水準邁進。
另外，若不使用慣性導航定位也還有一種定位技術可以使用，即是地磁定位，運用地球本體的磁偏角特性，以磁阻感測器來進行感測，形成所謂的「電子羅盤」，以此來得知方位與移動量。
▲圖為Sony Ericsson P910i的智慧型手機，使用TomTom公司的TomTom Mobile 5.2版軟體（Sybian UIQ版），再加上手機透過 藍芽無線功能取得藍芽GPS接收器的定位資訊，如此即可呈現出如圖的導航方位地圖，透過軟體的校準補償能力，可以讓定位精度達1公尺左右。（圖片來源：Sony Ericsson）
■結論
最後，各位可以很明顯的看出，除了GPS外，有愈來愈多的相關定位技術可作為GPS的輔助，包括地面校準站、基地台輔助、慣性輔助、地磁輔助等，再加上更多的新衛星升空、新波段開通，所以筆者說：GPS的精度絕對不是以取消SA為終點，相反的還是個起點。
同樣的，全世界不只一種衛星定位系統，除了美國的GPS外還有歐洲的Galileo（伽利略）系統、中國的北斗導航系統，再加上前述的一堆地面校準技術，再加上一堆的行動電話基地台技術，加上慣性與地磁技術，看來定位科技的競爭連戰國熱度都不到，還處於紛向雜據的春秋。
伴隨車況訊息豐富化 平面顯示技術全面導入汽車應用
隨著汽車數據大量的數據化之後，車內應用顯示面板的機會不斷的增加，目前的新車系列中隨處可見利用各技術面板顯示各項 資料，例如里程累計表、時速、引擎轉速表、油量溫度、恆溫訊息顯示、車用導航系統、影音系統、抬頭顯示等等，其中尤其對於車用導航系統與影音系統來說，更 是需要高精細能力的面板作為顯示元件。
目前車用導航系統的基本功能包括了，電子地圖功能、自動位置顯示功，移動路線建議功能等三大主要 系統，近10年來經過系統軟體及零組件的努力，在各方面都獲得相當大程度的進步，因為對於顯示器的能力要求也不斷的提高，例如在過去，車用導航系統用的顯 示面板只需要單純的顯示交通道路資訊，但是因為 數位廣播技術的成熟化與廣泛被應用，使得車用導航系統也需要更高解析度與高色彩化的面板，來支援高畫質、高資料量的影像內容這一方面應用，而在市場需求的方面，因為使用者對於導航的高度需求，預估在未來數年內，車用導航系統的市場規模將會有顯見的成長趨勢。
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此外，目前新一代的雙動力汽車，在儀表板中更是佈滿了各項關於動力的訊息，顯示能源使用的工作狀態，再加上為了提高行車的安全性、強化晚上開車時辨認能力的夜間視認系統，以及警告駕駛者周圍出現車輛或行人接近的系統等，都陸續被加入中。
■讓駕駛者順利且安全獲得資訊
這些不斷增加的車況資訊該如何處理，怎樣在儘量減少的視線移動下，讓駕駛者順利且安全的獲得這些資訊，已經成了汽車儀表板開發研究人員急需面對的一大課 題。以駕駛者反應速度與眼球接收畫面的安全考量來看，一般而言，駕駛者的視線離開前擋風玻璃，投射到顯示螢幕，再移回前擋風玻璃，這全部的時間不會超過1 秒鐘，也就是說這瞬間的狀態下，肩負者表示訊息的面板，必須有足夠能力來清晰的顯示出資訊提供駕駛者。
為了滿足駕駛者能夠在瞬間就可以獲得最多的訊息，具有多重顯示能力的儀表板也就因應而生。 相信在未來，不只是高級車輛，甚至連普通的車款也開始使用一個儀表板來顯示多項車況資料，讓駕駛者不再需要看數個顯示器就可以知道所有的車況訊息。
例如，2005年10月開始銷售的賓士新型S Class就是採用液晶面板作為多重顯示。新型S Class的儀表板乍看之下是平淡無奇的類比式儀表板。但是，事實上，中央的時速器中的指針和文字都是由液晶面板顯示出來的。
在這液晶面板中，除了顯示時速之外，還提供了顯示導航系統的路徑指南、以及音響功能。並且還配備了夜間辨識系統，在夜間行進時經由紅外線感測器讓駕駛者在不移動視線的情況下，也可以經由儀表板中讀取各種的資訊。
由於儀表板是採用液晶面板作為顯示，所以駕駛者可以根據行駛狀況隨意切換畫面，不必移動視線就可以確認各種資訊。
■普通的車款也開始使用液晶面板縮短判別速度
除了賓士新款SLR之外，本田也利用視角差開發了多重顯示能力的儀表板，這樣的顯示技術已經配備在2005年在日本當地銷售的新一代CIVIC汽車上。這 款視角差儀表板簡單來說就是把儀表板分為雙顯示層。在駕駛座上，在方向盤上方，可以看到上半部分利用液晶面板作為儀表顯示的行進速度、燃料、水溫等等的車 況資料，視線透穿過方向盤看到的儀表板上配置有類比顯示轉速表和各種指示訊號。這樣的配置，當然也是經過本田觀察駕駛者的習慣之後，精心設計出來的，本田 認為雖然這些儀表板上的資訊都是駕駛者所必須獲知的，但是，在行駛的過程中，對於駕駛者來說，還是有資訊的優先順序性，例如當駕駛者為了要讀取儀表板的關 於車速的資訊，就必須經常低下頭將視線穿透方向盤，觀看儀表板裡面的速度馬錶，而視線的焦點距離也必須從遠處馬上移動到近處。這樣對於駕駛者來說是相當勞 累的動作，因此，在儀表顯示的設計上本田就透過液晶面板，將速度等等的訊息放置在方向盤上方，而包括像轉速等等無須經常注意的資訊，就利用傳統的類比方式 放置在原先中央下方。在新款本田CIVIC發表後兩週，緊接著豐田汽車也發表了新一代車款RACTIS，該車款採用的是和CIVIC一樣的方法，把儀表板 配置在方向盤的上方，不過在這全視角儀表板並非全都採用液晶面板，轉速以及車速部分還是使用傳統的類比轉針方式。
▲豐田汽車將儀表板移至方向盤上方，同時也開始採用液晶面板作為部分車況資訊的顯示。（圖片來源：豐田汽車）
在以前，有些車款同樣是利用這樣的設計方式，不過伴隨而來的缺點就是不容易看清楚路面情況等等很多問題。不過RACTIS是利用將座位升高的方法來克服這 一個缺失，而讓視線的問題得以解決，雖然在這個位置上，可以讓儀表板進入視線，不過，又會出現因為儀表板的照明，使得因為外部光線的干擾讓顯示面板變得有 些模糊，但是為了減少模糊度，這一部份，豐田汽車則是在儀表板裡安裝感測器，根據外光調節亮度，並且將速度馬錶和轉速計隔開，中間配置警告燈，這樣一來模 糊度就有了很大改善。
將速度馬錶由傳統類比指針改為數字顯示，對於瞬間讀取而言，是有絕對的快速接受度。以新款CIVIC的改變設計為 例，根據本田內部做過的試驗，因為調整了速度馬錶的位置，雖然速度馬錶距離駕駛者的視線距離為1000mm，比傳統的740mm增加了260mm，而向下 看的角度卻比過去的20度相比降低為10度，不過花費在判別速度上的時間，卻是從以前的0.3∼0.4秒縮短為0.18秒，縮短了將近一半的時間。這樣的 結果，不僅僅是因為速度馬錶的位置做了調整，更因為速度馬錶的表現方式，由傳統的類比指針改為利用液晶面板的數字顯示。
■車用顯示面板需耐嚴苛操作環境
以目前來說，車用的影音系統和車用導航系統的顯示器，還是以液晶面板為主流，不過由於系統可表現的內容持續的豐富化，使得車用液晶面板的規格也就日漸增加，例如高精細化顯示品質、高輝度、廣視角化、薄型化、輕量化、高可靠度、低耗電等等方面都快速的發展。
除此之外，觸控面板也開始出現在車用導航系統上，提供使用者更便利性的操作，這比起過去在副駕駛座上利用遙控器來操作車用導航系統，來得更為便利。更進一 步的，具有雙顯示面板的車用導航系統，也已經被業者發表出來，在駕駛座及副駕駛座上都分別提供顯示面板，可以同時顯示導航畫面，或者是分別觀看不同的影像 節目或資料。
在作為車用顯示面板與一般應用環境不同的是，由於車內環境較一般的使用環境惡劣，例如像高低溫落差極大、高震動環境等等， 使得如果顯示面板期望被應用在車內的話，自然在規格標準上就需要有更高耐惡劣環境的能力，大多車用的液晶顯示面板，基本上都必須達到抗塵、抗震、至少 300∼400：1的對比顯示度、畫面亮度在300cd/㎡以上，而在溫度方面，更必須能夠承受-30℃∼+85℃的高低溫落差約攝氏120度，這對於液 晶面板與背光模組而言絕對會是極大的挑戰，因為液晶面板中的液晶會在低溫的環境中出現凍結的現象，而導致無法正常顯示畫面，或者完全破壞掉顯示的能力。所 以車用顯示面板，就以一般而言無論是在美國或者日本都有一定的認證標準，例如美國汽車工業標準（QS9000）、日本汽車工業標準（JIS）與環保標準－ ISO14000、RoHS規章等認證等多項認證。雖然以今天的系統來看，顯示面板與行車安全並無直接的影響，但是由於汽車是屬於耐久財的產品，對於品質 的使用壽命也有相當程度的要求，不只在認證項目上極為嚴苛，並且認證的時間都相當長。
▲本田汽車新款CIVIC採用液晶面板作為速度馬錶顯示。（圖片來源：本田汽車）
從各國的車用顯示規模來看，日本、韓國以及台灣等地的業者，無論在車用導航系統、後端軟體、DVD播放設備等都有一定的技術能力愈市場佔有，也具有相當性的優勢性，不過就以顯示面板供應商而言，大多仍舊是以日本業者為主。
由於，車用環境大多是暴露在高亮度的陽光照射底下，所以，如果面板可顯示對比度或亮度的能力不強的話，那麼，對於使用者而言絕對會是一項痛苦的經驗。目 前，在對比度的方面，日立顯示器在2006年年中，開發出對比度達到950：1、畫面亮度高達660cd/㎡的7吋車用IPS液晶面板，無論在亮度或對比 度方面，比起一般的車用顯示面板，提高了將近2倍左右。這款面板，日立顯示器是採用白光LED作為背光源，色彩再現範圍為NTSC規格的56％，26萬色 的解析度為960×160，視角方面，上下左右均在170度以上。
■OLED與FED急起直追期望佔有一席之地
如果屏除成本、材料與製程成熟度條件外，就技術特色而言，實際上FED與OLED將會比液晶面板更適合做中小型，並且能夠輕易的克服目前液晶技術所苦惱急 於改進的問題點，包括了，反應速度、視角問題、高輝度、對比度等等的問題，不過在色彩與解析度表現的能力上，略遜於使用多色LED或LD作為背光源，並搭 配專用彩色濾光片的液晶面板。
▲賓士汽車在新款的S CLASS中發揮液晶面板的顯示能力，達到多重資訊顯示的目標。（圖片來源：賓士汽車）
最早在1997年，OLED就被應用在車用的顯示，不過當時是以單綠色的OLED作為音響顯示面板，隨後因為彩色OLED技術的純熟，才漸被MP3、數位 相機、行動電話Finder等等小型產品所使用。對於反應速度這一方面來說，因為OLED是利用薄膜中流動的電洞和電子結合發光，所以在速度上會比液晶面 板來較佳，特別是在低溫的狀態下，液晶面板中液晶的運動速度會隨著溫度降低而變的遲緩，特別寒帶的市場特別需要考慮這樣的問題，而因為是以電流作為發光基 礎的OLED就並不會有這一個層面困擾，而針對環境溫度而言，OLED是較優於液晶面板。此外，溫度不只會對光學元件帶來影響，也會對面板中電子電路帶來 一些影響，而導致顏色的顯示出現異常，在這一方面，也會對OLED帶來程度不一的影響，不過，這可以在OLED中設置溫度補償電路來克服此一環境。簡單的 解釋是一般的狀況下，OLED的驅動電路對於環境溫度有著較大的依存關係，因此可以透過溫度補償電路來調整驅動電壓，當環境溫度較高時可以降低驅動電壓， 而在低溫環境時提高動電壓來獲得較佳的顯示能力。所以，應用在環境溫度差極大的車用上，就適應能力上OLED可以提供較液晶面板不錯的適應力。
■廣視角是車用顯示基本需求
在廣視角的部分，液晶面板雖然已經有業者開發出170度的視角技術，但是，畢竟並非所有液晶面板業者都有如此的技術能力，而且即使是有170度視角的觀看 能力，但是，在輝度以及色彩表顯上，卻又無法維持一定的水準，當然自發光能力的OLED就不會有這一方面的問題。就一般應用上而言， 例如MP3、手機等等產品的應用上，170度以上的觀看視角很少出現的，但是，如果應用在車用導航系統或者其他訊息的顯示上，廣視角就成為不得不被考慮的 因素，因為對於駕駛座以及副駕駛座來說，都是以斜面方向來觀看置於中央的車用導航系統，尤其是駕駛座，更是經常利用視線餘光，來獲得車用導航系統的訊息， 如果，作為顯示的面板無法提供大視角顯示能力的話，那麼對於坐在駕駛座以及副駕駛座的乘員來說，應該是非常不舒服的經驗。
在對比度與輝 度方面來說，也是考驗著液晶面板的顯示能力，因為是採用背光的光源，在穿透層層的光學薄膜之後，所能剩餘的亮度已經不到原本的一半，而在這樣情況下又要表 現出高度對比，更是相當困難。但是，實際的應用環境，就是如此考驗顯示能力，因為在行車的環境中，一定會面臨艷陽高照的氣候，當作為車況顯示的液晶面板本 身對比度以及輝度表現能力不強的話，那麼，反而會出現更多反效果。OLED在對比度的表現上面就有著相當優秀的能力，而就製程而言，OLED是在薄膜上形 成鏡射效果，當強烈的外部光線出現時，可以將之反射，而不至於對本身自發光出現干擾而減弱對比能力，而能夠表現出深沉暗黑色。
雖然，無論在環境溫度、對比、視角的能力表現上，OLED都比液晶面板來的出色，不過一旦面臨商用化的情況下，成本等等的考量也就跟著浮現出來，就今天而言，這也是OLED無法獲得使用者青睞的致命點。
■FED擔負延續VFD在車輛應用的任務
真空發光技術，對於車用顯示來說已經不是陌生的產品，最先採用真空發光技術作為顯示應該是屬於車用音響面板。因為其具有高亮度、高色彩表顯能力，所以，目 前市場上大多以炫麗作為訴求的車用音響都是採用VFD作為顯示面板。一樣在對於環境溫度的適應力上面，真空發光技術對於環境溫度的依存度較低，所以來自外 界的高低溫差對於真空發光技術而言，並不會帶來太大的影響。再接下來市場需要高度表現畫面的需求下，VFD就無法達到全彩以及高密度影像顯示的能力，使得 FED也就擔負著延續VFD在車輛應用的任務。延續真空發光技術所發展出來的FED顯示面板，因為是真空的顯示原理，同樣在外界溫差這一方面，一樣具有優 於OLED和液晶面板的能力。除此之外，和OLED一樣都是以自發光為基礎，所以無論在反應速度、輝度特性、以及廣視角、對比度等等各方面，都有相當出色 的表現。例如在輝度特性這一部份，根據實驗的結果，在相同暗室環境中的表現，FED無論在白色或黑色的輝度表現都優於液晶面板。另外值得一提的是FED在 色再現能力的表現，由於FED是依賴螢光粉作為發光基礎，所以，如果使用正確的螢光粉情況下，FED的色再現能力可以達到100％以上的NTSC比。
▲目前市場上大多以炫麗作為訴求的車用音響都是採用VFD作為顯示面板。（圖片來源：M POWER）
雖然目前的車用顯示元件大多是以液晶面板為主，但是隨著包括FED、OLED等等的平面顯示技術成熟商用量產化後，在未來的幾年之內，將會有機會跨入到車 用的應用領域之內。不過就長遠來看，或許在車況資訊的顯示，平面顯示器也許是一個過度的應用，最終將可能全面導向採用HUD（Head Up Display抬頭顯示器）的技術。
探索新世代GPS導航應用與技術
300年前，航海者為了避免迷失方向，發明了三樣航海必備導航產品，包括：經緯儀、航海圖及羅盤（指南針）。經緯儀的 功能在於給船隊引導方向，以此制定出航線，航海圖提供地理資訊，羅盤則是指引方向。過去所使用的經緯設備最多只是提供粗精度定位，一旦要提供更精確的定位 模式，就必需要仰賴更先進的技術，也就是GPS導航及衛星定位技術。
■新世代GPS導航設備技術產品大比拼
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當GPS衛星定位技術與產品開始與汽車結合後，使得導航產品與人們日常生活更為拉近。舉凡用於汽車指引導航、車間跟蹤、汽車防盜到車隊調度管理…等應用， 都能看到GPS導航技術與設備逐漸在市場中顯露頭腳。在面對到GPS衛星定位的應用在汽車產業及消費性產品中，正呈現向上攀升之勢，而在包羅萬象的GPS 設備中，「衛星導航」究竟能實現什麼功能？衛星導航、車間跟蹤、車隊管理在導航應用上有何差異性？使用者如何選擇適合自己的GPS導航系統？設計者如何設 計出符合市場潮流的導航產品？…等等都是探索GPS對於電子應用市場與改變傳統汽車產業的重要關鍵。
▲ 最新一代的手持式產品已經可以充當遊戲機、MP3播放器、照相機和PDA，下一步就是一些新興手持式設備的業務推出；比方說：定位服務（LBS）將提供一 系列基於用戶目前地理位置定位的服務，從定位發出緊急呼叫的用戶。（資料來源：www.ldeo.columbia.edu）
根據全球各地研究統計數據表示，車用GPS導航產品的銷售額佔各類GPS市場應用之首；主要是因為汽車定位、衛星導航已進入成熟階段，加上車輛跟蹤、汽車 防盜及車隊管理等另類導航市場，也獲得廣大應用。一般就目前應用市場來看，較為成熟的GPS導航產品主要可分為：車用衛星導航、改裝式衛星定位導航，以及 融合了GPS功能的PDA，在功能上與價格和定位也有其差異。在功能專業的車用GPS導航中，這幾年的技術已經發展相當成熟，產品也越來越多元化，從數百 美金（低階導航產品）到數千美金（高階導航產品）種類繁多，從傳統的衛星導航指引功能，到以容量較大的硬碟為主要硬體，甚至是結合了DVD多媒體影音、 MP3音樂播放功能；另外，也外加陀螺儀、速度感測器等附加元件，即使當車子行駛在隧道內，也能持續保持導航資訊的暢通。
■導航整合資訊與服務系統 建構交通資訊加值服務平台
過去，汽車廠原裝標準配備中GPS導航主要應用優勢，在於專業性衛星定位功能，不論定位和導航功能都較一般後裝市場上或手持式GPS來的強。但主要缺點則 是功能單一，除GPS導航的功能之外，並無太多附加功能。不過，據了解目前已整合出GSM／GPRS移動通訊技術、GPS全球定位技術、GIS地理資訊技 術和智慧語音技術…等多項技術納入整合之下，在市場上已經出現「下世代車用GPS導航設備」，並歸納出以下幾項新型應用，包括：遠端防盜搶、GPS精確定 位、車用 藍芽傳輸及智慧型語音導航系統。
以目前導航新開發及整合動態導航應用技術而言，是以語音與影像的人機介面開發、移動式車內動態行程導引技術、手持式設備與車用單元的動態行程規劃功能等功 能為主要軟體架構開發；另外，也以開發「交通資訊服務系統」，以及功能整合測試為主體，將目前路況偵測系統規劃建議整合到整合「交通資訊加值服務平台功 能」，提供結合資訊中心、車輛間與本車的資訊，以計算精確行車時間；依現在位置提供相關周邊活動資訊服務；及透過GSM、GPRS、DAB、WLAN等多 方式導引服務資料傳輸技術。更進一步地往前看，目前導航設備已開發出新型自動導航路線規劃功能（Automatic Routing）；在使用者設定終點目標之後，就能依照過去行駛路線的道路條件，評估出一條建議路線，當依此路線行進時，每遇到路線建議的轉彎路口時， GPS導航就能即能同時提供音效與畫面箭頭指向的雙重提示（Turn By Turn）功能，縱使駕駛者迷路導航系統也會自動重新規劃出一條正確的路線。
▲新式導航應用技術研發分項。（資料來源：財團法人資訊工業策進會）
■未來導航新應用－防盜、監測、跟蹤
單就字面上解釋「Globle Positioning System」，也就是GPS縮寫，其涵義代表「全球定位系統」，主要是由5個地面衛星訊號接收站及24顆人造衛星所構成，從而提供精確定位功能。在這個 架構基礎上，衍生出許多不同的附加功能，再達到車間跟蹤、汽車防盜及衛星導航的新興功能。雖然，該架構是經由導航觀念發展而來，但…在架構與基礎卻有很大 的差異處。
比方說：在導航電子地圖資訊儲存在資訊服務中心和車用導航設備上，此種設計將可針城市建設道路快速變化而有所應用，在電子地圖資訊老化或過時，服務中心能夠及時更新網路所有的電子地圖，並透過無線傳輸技術使車用導航產品能自行下載新的電子地圖。
在路況導航方面，駕駛者也不用跟過去一樣需要經由停車設定，而是只要按車用導航按鍵，告知資訊中心欲前往的地方，在等待3∼5秒後，導航語音便會開始啟動工作，為駕駛者選擇正確的道路進行道路導航。
在防盜搶方面，目前已有許多定位產品加裝GPS精確定位追蹤、遠端遙控警示、電子車庫…新型的防盜功能。一旦汽車被竊時，倘若加裝了GPS終端系統，就能夠透過服務中心監控系統與車上GPS系統、無線通訊設備，便能即時得知汽車的所在之處，達到防竊與協尋的主要功能。
另一方面，在車間跟蹤系統的應用方面，還具有輔助車輛調度、指揮、監控等管理功能，這對計程車、公車、物流配送等領域具有比較強的實用性，適用於商務使用 者，因此車輛跟蹤並非適用所有用戶。通常這一整套系統，包括：車間跟蹤與車隊管理是需要向車控中心繳納服務費，才能提供使用者相關資訊服務。
諸如上述，不論GPS導航設備或技術，不再只是強調基本的導航功能，進而注重於汽車行駛狀況，及道路資訊收集等；因此，資訊車輛（Probe Car）的時代即已宣告來臨，除基本功能之外，附加了新通車道路進行調查、識別單行線等道路管制情況，即時更新車用導航系統地圖的系統。基於資訊車的數據 更新地圖，可以大幅削減目前實地調查所耗費的鉅額費用。受益者不單只是日本地區，在今後全球各地如有大規模建設基礎設施地區，一旦導入資訊車輛功能，將節 省的地圖數據開發費用將不可估量。此外，若運用資訊車的數據，可以將現在每年更新一次地圖數據增加至每季度更新一次。
■如何運用導航內建技術提高GPS預測精度
在早期，GPS是因應軍事國防需要所發展出來的導航產品，至今發展到消費性市場後，為區別其差異性，由美國軍方發展出來S/A效應（Selective Availability）誤差及AS效應（Anti-spoofing），用來 控制虛 擬距離量測的精度，使其衛星訊號獲得不精確的虛擬距離。另外，應用GPS衛星所記錄的相位觀測中含有多種誤差，例如：衛星軌道誤差（Orbit error）、衛星及接收器時鐘誤差（Clock error）、電離層延遲誤差（Ionospheric delay）、對流層延遲誤差（Tropspheric delay）、固定站座標誤差（Fixed station error）、週波脫落（Cycle slips）、週波未定值（Cycle ambiguity）、雜訊（noise）、多路徑效應（Multipath effect）、天線相位中心誤差（Antenna phase center）等。
一般來說，目前較為先進的導航設備都建置有WAAS及預留DGPS計算功能，假設使用者在不同的地區使用，即能利用WAAS功能，使本機定位精度達到3公 尺以內（甚至精度小至公分）。也可應用標準RTCM SC 104協定，搭配即時性之差分定位接收機，即可獲得3∼5公尺的平均定位精度。因此，當計算基線向量與處理資料時，必須將上述的誤差數據盡可能消除，但並 非所有誤差都能消除，有些誤差則透過差分方式（Differentail）消除；或在誤差數據經由研究之後，利用設在基站（base station）之固定接收器所接收的衛星訊息來求得改正值，再與未知位置－移動站（remote station）之接收器所接收的資料合併計算以求得較高精度的座標定位。不過…作為車用導航設備的主要預測功能，行車所需時間的預測精度的要求較高。因 此，發展出導航設備藉以提高預測精度，並兼具以下特點：
（1）從過去行車過程中大量收集道路資訊，並依照統計學方式運算出多餘數據，比方說：區分某輛資訊車是否在休息狀態或遇到了堵車情況。
（2）利用伺服器所提供的數據，對過去實際數據進行修正，可使用業者所提供的互聯網系統研究所開發的行車時間預測函數等。
（3）VICS（道路交通資訊通信系統）和資訊車收集的資訊與原有的路線來計算行車所需時間時，對優先採用哪類收集數據進行了定義。比方說，以探測器方式與道路交通資訊通信系統所收集的數據相比，則會優先採用經過處理的收集數據。
▲傳統GPS設備是以模組方式與終端系統進行整合的設計方式，而在產品體積、電源消耗等手持式設備規格要求嚴苛下，不只應用不同，設計上也有所不同。（圖片來源：Dell）
再緊接下來，GPS導航技術將會因為區域的變化，而出現不同的系統，就像歐盟已經逐步完成「伽利略」衛星導航系統，並且中國也加入了此一計劃，預計在 2008年開通使用，這使得過去一值依賴美國GPS系統的情況出現了市場分裂性的變化。不過可以相信的是，以目前市場的規模來看，GPS導航系統產品的成 長已逐漸增高，根據歐洲市場調查公司的數據顯示，到2020年全球GPS導航系統市場規模將達到2,700億歐元，這其中歐洲市場的部分佔了將近1/3的 比例，顯示出歐洲不只積極架設自我的衛星系統，事實上，市場的需求也相當的強烈。此外，包括中國等等的亞太地區市場也出現成長的態勢。相信在未來，GPS 導航系統不在是汽車需要額外增添的設備，而將會被列入選用或標準的配備之一。
▲預估將會有愈來愈多的新款車配有GPS導航系統。（圖片來源：裕隆日產汽車）
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