芜湖职业技术学院毕业设计(论文)
(1) 输入数据信息。出发前,车主将目的地输入到导航设备中,在系统显示的电子地图上直接点击选取地点,或者是借助某种输入方法,将目的地名称输入到系统中。根据输入设备的不同,可以有不同的地名输入方法,依靠按键或触摸屏可以实现几乎所有的操纵功能。为了便利,目前人们也在开发语音识别技术的产品。
(2)显示电子地
图。汽车导航系统中至关重要的一部分是存储在光盘或内置存储器(如硬盘)中的电子地图,电子地图中存储了一定范围内的地理、道路和交通管制信息,与地点对应存储了相关的经纬度信息。汽车导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前点经纬度,通过与电子地图数据的对比,就可以随时确定车辆当前所在的地点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点,在用户输入了目的地之后,导航系统根据电子地图上存储的地图信息,就可以自动计算出一条最合适的推荐路线。在有的系统中,用户还可以指定途中希望经过的途径点,或者指定一定的路线选择规则(如不允许经过高速公路、按照行驶路线最短的原则等)。推荐的路线将以醒目的方式显示在屏幕上的地图中,同时屏幕上也时刻显示出车辆的当前位置,以提供参考。如果行驶过程中车辆偏离了推荐的路线,系统会自动删除原有路线并以车辆当前点为出发点重新计算路线,并将修正后的路线作为新的推荐路线。 3.1 输出设备
汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。显示屏幕一般是个100~150mm(4~6 英寸)的液晶显示屏(如果需要手写识别作为输入,显示屏表面还有一张透明的触摸屏做保护), 它的屏幕可以由几十万个点阵组成,
6
芜湖职业技术学院毕业设计(论文)
全屏幕有30 多万个像素, 常用分辨率有640×480 或774×435,可以支持高清晰度图像和DVD 放像功能。主要显示内容包括:地图(包括相应的道路名称、公路编号、重要地点名称等)、车辆的当前位置、推荐路线等,根据用户的设定还可以显示附近的维修站、加油站、停车场及其他公共服务单位的名称及地理位置等信息,以方便用户需要。汽车导航系统操作的简便性是设计者追求的目标,实际上这也涉及到一个安全的问题,因为驾车者不允许一边开车一边看电子地图。因此,设计者都考虑针对汽车导航系统应用需求开发语音及语音识别技术,使用者通过语音代替按键操作发出指令,使导航系统完成相应的工作,导航系统通过语音代替图像文字,向驾车者发出信号或指令。例如丰田威驰导航系统就是一种带有语音技术的导航系统,在转弯路口等地方可以用语音提示。 3.2 电子地图
汽车导航系统的推广与应用关键是电子地图。用户购买装备有导航系统的车辆时,还能得到一张刻录了电子地图的CD-ROM光盘。用户在开启车辆导航系统之后, 必须把这张CD-ROM 插入导航设备的光盘驱动器中,系统需要道路信息时都会到CD-ROM上去获取。例如丰田威驰DVD 导航系统就是这样,它在副驾驶座下面有一个DVD 驱动器,专门读取电子地图DVD 光盘。随着城乡建设及道路变化,电子地图光盘也会定期更换。但是,就是最新版的电子地图也不能保证准确无误。针对这种情况,汽车导航系统又需要增加一定的辅助支援系统。目前在应用汽车导航系统比较广泛的地区(例如欧美和日本),汽车公司或其他商业公司建立的呼叫中心或公共交通信息电台,通过GSM 移动通讯形式发短消息或电台发送的最新的交通信息提供给汽车上的导航设备,可以对汽车上电子地图的信息随时进行修正。我国对于地图的出版有严格的规定,对于电子地图也不例外。因为它不同于一般的电子出版物,其标准性、政策性、保密性、技术性较强,是国家版图、行政区划界线的科学表达,因此电子地图一定要经国家测绘局审核后才能出版。目前威驰轿车的DVD 语音电子导航系统,也特别注明电子导航系统是“经国家测绘局的支持和批准”。为了适应汽车自动导航设备需要根据行驶区域、路线、自动或人工改变地图比例尺的需求(即电子地图放大或缩小),所以,汽车导航系统所使用的地图必须是以向量方式记录的。目前国内一些汽车运营企业安装的“汽车导航系统”,主要功能是调度与监测,与前面说明的汽车导航系统不同,
7
芜湖职业技术学院毕业设计(论文)
这些系统中的车辆上除GPS 天线和接收机外,并不需要车辆自主导航设备(包括电子地图),车辆通过车载通讯设备和公司保持联系。因为这类系统的导航过程其实是人工完成,因此还不能算是汽车自动导系统。
4 汽车电子导航技术的作用和意义以及对现代生活的影响
汽车电子导航装置开始用到汽车上,是在20世纪90年代。现在其主要目的是方便用户,使其能容易而快捷地到达目的地。 及时显示汽车在预先制定的电子地图中的位置、行驶速度以及与目的地距离。输入目的地后主动生成一条去目的地的最佳行驶路线,并在转弯时用语言提醒用户,使其去任何地方不用问路就可直接到达。随时可查询沿途的酒店、商店、加油站、修理厂、车站、码头等处的最新路况信息,为用户提供方便。可在汽车遭遇抢劫后,在指定范围内停止发动机的运行,并把汽车所出的位置报告警察。停车后可用其播放音乐或VCD。在现在的生活中已经越来越离开不了电子导航技术 。
5 汽车导航技术的发展趋势
随着交通堵塞现象的日益严重。市场对车载导航系统的需求越来越迫切,推动了车载导航系统的快速发展,也为未来的导航技术的发展指明了方向。
美国在协同式GPS定位技术的研究和使用上一直走在世界的前列,如果未来再根据电子地图信息进行误差修正,将进一步提高系统定位精度口 。中国在这方面的研究较少。敖富江等研究的C—GPS协同式定位系统可能能填补这方面的空白.但目前相应的定位精度才能够达到10m左右。另外.地图匹配可提高定位精度和实时性、改善车辆仅仅是定位于传统交通信息采集方式的补充手段,而将其作为主要手段进行交通信息的采集.可能会对改善交通信息采集技术现状有着重大的意义。一种基于空间信息的技术能广泛应用于交通控制、车辆导航、路径诱导等中的交通信息采集处理系统,但是还需要做更多的研究以期其能切实可行、高效的服务于未来的交通系统 。
目前对于道路交通状况预测的研究不少,并且建立了很多道路交通状况预测模型,但是它们的预测效果不太显著 解决这个问题的关键是要建立一个能反映实时交通状况的精确有效的道路交通状况预测模型.目前这是研究的一大热点和难点 。如果能解决这一问题,将会有效的缓解交通堵塞现象。
8
芜湖职业技术学院毕业设计(论文)
第三章:移动多媒体系统
1 移动多媒体系统的简介
汽车革命最重要的内容之一,就是实现汽车与互联网的连接。没有人能够预测最后的结果会是什么样子。也许是在车的后座上,就是孩子们的一种信息娱乐中心?或者是在前面父母坐的地方,一边眼睛看着前面的道路,一边把电子邮箱大声读出来?也许两者都有!21世纪的汽车将拥有一种移动的多媒体。
随着汽车工业的发展,其车载的媒体播液产品也日薪月异。车载的播放系统主要经历了汽车音响系统、车载磁带机、车裁CD机、车载VCD播放机、DVD处理器等。而这些传统硬件多媒体系统功能单一,更新升级困难,难以满足用户追求舒适、完备的驾乘需求。
与此同时,汽车工业与消费电子的不断成熟与发展,催生了车载移动多媒体系统市场的不断壮大,车载电脑应运而生,并可能成为今后车载移动多媒体系统(以下称车载系统)的主流硬件平台。而本文设计的车载多媒体播放软件,与之搭配,可以提供对更多媒体格式的支持秘更加强大的扩展功能,成为以上传统车载播放系统之“集大成者”。它不但避免了因安装过多的播放系统而引起的严重占用硬盘空间,而且叮以更新、增加或减少功能.方便实用,全面适合车裁电脑的使用,更加完善了车载电脑的功能。
运用移动多媒体技术可开发出过去无法想象的汽车娱乐系统,这种音响——图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD播放机、电源、CD机、录像机、DVD机和放唱机等。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通讯设备和信息处理产品等方面,其中包括提供语音识别系统。该系统支持多种语言,使驾驶者不用手动操作娱乐系统,从而腾出双手控制转向盘。它还能将Internet的功能集成到车辆中,使人在车上就可以上网浏览、收发邮件和进行股票交易,同时采用“即插即用”的方式使汽车消费者可以方便快捷地更换他们的多媒体产品,享受更丰
富的全新服务。
2 车载移动多媒体的构成、安全性、容易性
车载系统的主要硬件组成部分疑车载电脑、显示屏、音频功放、音箱和电源。其系统框图如图1所示:
9
芜湖职业技术学院毕业设计(论文)
图1 车载移动多媒体系统
其中粗线的部分为汽车的电力系统,是车载系统电力的来源;车载机箱、主板等体积小,耗能低,是专门为配合车载系统设计的;车载电脑的硬盘一般都采用大容量CF卡或者其他存储卡作为存储媒介,理由是这种媒介抗震性能好;操作系统主要是移动版操作系统,如果使用的是笔记本硬盘也可以安装windows XP等操作系统;音频功放输出声道数根据具体的音频功放而定,这也为车载系统在价格上提供了伸缩的空间。可见,车载系统配件选购方便灵活,组装拼接灵简单、而与之配套的多媒体播放系统,即本设计是使用软件来实现岁多媒体的播放的,所以也为系统以后对新生媒体格式支持提供了极大的便利。
综合的信息系统和高度安全性能: 汽车多媒体已经不再局限为音视频系统,而是一个移动的多媒体终端,一部移动的汽车PC (AutoPC)。它超越了时空的界限,可以在车内娱乐和网络通讯,与外界保持紧密的联系,尤其在ITS中 的应用,汽车多媒体系统必将成为一个综合的移动信息终端,安全性能得到实时的保证。
系统操作的容易性:汽车多媒体的的功能越来越多,操作也变得越来越复杂。操作方式从传统的按键到现在的触摸屏,从SWC和电话免提到语音识别。就像银行取款机被广大用户所接受一样,如何能够让最终用户不需要研究使用说
10