汽車電子導(dǎo)航技術(shù)前景分析?一、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)

??? 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是指車輛道路交通信息通訊系統(tǒng)，包括微機(jī)及顯示屏、同步衛(wèi)星定位系統(tǒng)、雷達(dá)等。它在微機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有大量的與道路相關(guān)的系統(tǒng)資料，用安裝在道路上的雷達(dá)測(cè)定車輛間距及數(shù)量等交通信息，傳輸至電腦控制中心并發(fā)射到通訊衛(wèi)星上，衛(wèi)星把交通信號(hào)發(fā)回汽車接收器，駕駛員便可從車內(nèi)顯示屏上掌握交通信息。當(dāng)駕駛員把行程的起點(diǎn)、路線及目的地輸入電腦后，電腦即可為駕駛員籌劃最佳路線并提供詳細(xì)資料，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能，甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航功能（自動(dòng)加速或減速、自動(dòng)變道或超車，遇到緊急情況，自動(dòng)制動(dòng)防撞）。該通訊系統(tǒng)在汽車發(fā)生故障時(shí)，還可作為維修服務(wù)系統(tǒng)和安全預(yù)警系統(tǒng)，因?yàn)檫@一切都可通過(guò)通訊衛(wèi)星及地面服務(wù)中心實(shí)現(xiàn)。電子導(dǎo)航裝置開(kāi)始用到汽車上，是在20世紀(jì)90年代。其主要目的是方便用戶，使其能容易而快捷地到達(dá)目的地。

??? 另一個(gè)是緩解城市的交通擁擠與堵塞。這一裝置不像其他汽車電子設(shè)備可以自成系統(tǒng)，而是除了車載電子設(shè)備外，還需要與全球定位系統(tǒng)、當(dāng)?shù)亟煌ü芾碇行牡嚷?lián)網(wǎng)，獲取有關(guān)信息，才能完成實(shí)時(shí)路線規(guī)劃及引導(dǎo)任務(wù)。因此，不僅結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且要求相應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相配合。一般汽車導(dǎo)航裝置包括全球定位接收系統(tǒng)、微機(jī)、液晶顯示屏、地圖存儲(chǔ)閱讀裝置等。其簡(jiǎn)單的工作原理就是根據(jù)定位系統(tǒng)（可以是全球定位系統(tǒng)，也可以是自律定位系統(tǒng)，或兩者的結(jié)合）獲得精確的汽車實(shí)時(shí)位置，結(jié)合存有的地圖，確定到達(dá)目的地的路線，并根據(jù)交通管理中心監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)交通情況，給出最佳路線的修正，最后顯示于顯示屏上?？娠@示一條街，一個(gè)路口到一個(gè)路口的具體指引，有的還可同時(shí)發(fā)出語(yǔ)音導(dǎo)引。

??? 早期的導(dǎo)航系統(tǒng)誤差范圍較大，且僅認(rèn)液晶屏幕車輛與周邊地圖的相對(duì)位置，目前，已發(fā)展到可通過(guò)服務(wù)中心查詢信息，再結(jié)合電子地圖顯示，新系統(tǒng)誤差小，引導(dǎo)操作方式有多樣選擇，且具有各種附加服務(wù)系統(tǒng)，完整的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)該包括全球定位系統(tǒng)和車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。它一般是由GS天線，結(jié)成了顯示屏幕路線，并能用語(yǔ)音來(lái)提供導(dǎo)航信息，有地甚至只用語(yǔ)音就能指點(diǎn)駕車人預(yù)定旅館，而且還能跟電腦網(wǎng)絡(luò)接通，收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)、股市行情，以及提供公路前方是堵車的信息并能指出避開(kāi)堵車路線的其他行駛路線。

??? 二、車用導(dǎo)航計(jì)算機(jī)

??? AVIC-D909和AVIC-707兩種汽車導(dǎo)航計(jì)算機(jī)，由日本先鋒電子公司研制。計(jì)算機(jī)均使用具有32位RISG芯片的DVD-ROM自動(dòng)顯示裝置，能實(shí)現(xiàn)三位混合傳感定位。這兩款計(jì)算機(jī)都使用TV-W808型20cm寬屏液晶顯示器。為定位更準(zhǔn)確，三維定位還輔以水平垂直定位系統(tǒng)。

另外，計(jì)算機(jī)隨時(shí)準(zhǔn)備著，以便與全球定位系統(tǒng)配用。其中，AVIC-D909計(jì)算機(jī)還配有音控系統(tǒng)和插件接口存儲(chǔ)系統(tǒng)（AVIC-D707也可根據(jù)用戶需要任選）。車用電腦（導(dǎo)航計(jì)算機(jī)）還能接收調(diào)頻廣播節(jié)目。自20世紀(jì)80年代初期以來(lái)，電腦在汽車上的應(yīng)用日益廣泛，許多國(guó)家所生產(chǎn)的轎車上大裝有計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)，成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。電子計(jì)算機(jī)可以按需要，精確地控制在不同工況下的空氣/燃料混合氣比例和點(diǎn)火正時(shí)，用以改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和尾氣的排放；同時(shí)車用計(jì)算機(jī)在制動(dòng)防抱死裝潢子、四輪轉(zhuǎn)向裝置、浮動(dòng)懸架等技術(shù)上的應(yīng)用也已日趨成熟，除機(jī)械部分為，計(jì)算機(jī)還用在空調(diào)設(shè)備的控制上，以及儀表數(shù)字顯示方面，電腦被廣泛地應(yīng)用與汽車的各個(gè)部分上，將是未來(lái)汽車的重要標(biāo)志特征之一。

??? 電腦在汽車上的廣泛運(yùn)用主要表現(xiàn)在“智能型”汽車上，日本在這豐滿對(duì)于就比其他國(guó)家更為先進(jìn)，現(xiàn)在研制的智能汽車，可以方便地為假釋者提供各種有用信息。未來(lái)的汽車將會(huì)出現(xiàn)更多的造型奇特、新穎別致、性能卓越的新成員?？梢赃@樣說(shuō)，未來(lái)汽車將是超越我們現(xiàn)在的想象力和鑒賞力的科學(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)的結(jié)晶，未來(lái)汽車的新紀(jì)元等待這我們?nèi)ラ_(kāi)創(chuàng)。

??? 三、汽車GPS技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

??? GPS全球?qū)Ш较到y(tǒng)，也稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它根據(jù)美國(guó)發(fā)誓地球周圍的24顆定位衛(wèi)星提供的信號(hào)，不斷對(duì)地面發(fā)射并提供三維位置、三為許速度的的嗲子信息，使地球上安裝的接收設(shè)備，接收到這些信息并用中轉(zhuǎn)設(shè)備對(duì)這些信息進(jìn)行分析，從而判定發(fā)射信息的物體所處方位的一種定位系統(tǒng)。車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，是根據(jù)GPS接收機(jī)提供的車輛當(dāng)前位置和用戶輸入的車輛目的地，參照電子地圖計(jì)算合適的行駛路線并在行駛中以適當(dāng)?shù)姆绞浇o駕駛員提供必要的信息。

??? GPS的功能主要有：及時(shí)顯示汽車在預(yù)先制定的電子地圖中的位置、行駛速度以及與目的地距離。輸入目的地后主動(dòng)生成一條去目的地的最佳行駛路線，并在轉(zhuǎn)彎時(shí)用語(yǔ)言提醒用戶，使其去任何地方不用問(wèn)路就可直接到達(dá)。隨時(shí)可查詢沿途的酒店、商店、加油站、修理廠、車站、碼頭等處的最新路況信息，為用戶提供方便。可在汽車遭遇搶劫后，在指定范圍內(nèi)停止發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，并把汽車所出的位置報(bào)告警察。停車后可用其播放音樂(lè)或VCD。

??? 汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)主要由兩部分組成：（1）由安裝在原車上GPS接收機(jī)和顯示設(shè)備組成；（2）由計(jì)算機(jī)控制中心組成。兩部分通過(guò)衛(wèi)星定位進(jìn)行聯(lián)系。目前世界上應(yīng)用較多的自主導(dǎo)航，其主要特征是每套車在導(dǎo)航設(shè)備自帶嗲子地圖，定位和導(dǎo)航功能全部由車載設(shè)備完成。

??? 它的工作過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟：

??? 1．用戶輸入目的地

??? 在出發(fā)前，用戶通過(guò)系統(tǒng)鐵的輸入方法將目的地輸入到導(dǎo)航設(shè)備中。除了在系統(tǒng)顯示的電子圖上直接點(diǎn)擊選取地點(diǎn)外，更多時(shí)候是借某種輸入方法，將目的地名輸入到系統(tǒng)中國(guó)內(nèi)汽車自主導(dǎo)航產(chǎn)品基本都是基于PC機(jī)構(gòu)，或者借助外接鍵盤(pán)，以類似PC機(jī)的中文輸入法作為地名輸入方法的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，或者利用觸摸屏借助日益成熟的手寫(xiě)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行中文輸入。依靠鍵盤(pán)或觸摸屏同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的功能按鍵的功能?；?以人為本"的設(shè)計(jì)思想，特別是考慮到安全性能要求，目前人們也在開(kāi)發(fā)基于語(yǔ)音技術(shù)的產(chǎn)品。

??? 2．行駛路線

??? 汽車導(dǎo)航主機(jī)從GPS接收機(jī)得到經(jīng)過(guò)計(jì)算確定的當(dāng)前經(jīng)緯度，通過(guò)與電子地圖數(shù)據(jù)的對(duì)比，就可以隨時(shí)確定車輛當(dāng)前所在的地點(diǎn)。一般汽車導(dǎo)航系統(tǒng)將車輛當(dāng)前位置默認(rèn)為出發(fā)點(diǎn)，在用戶輸入了目的地之后，導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)電子地圖上存儲(chǔ)的地圖信息，就可以自動(dòng)算出一條最合適的圖鑒路線，作為新的路線。

??? 3．行駛中的導(dǎo)航

??? 汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的輸出設(shè)備包括顯示屏幕和語(yǔ)音輸出設(shè)備。在行駛過(guò)程中，駕駛員必須全神貫注于駕駛，而不能經(jīng)常查看顯示屏幕，因此，一個(gè)實(shí)用而人性化的車輛自動(dòng)導(dǎo)航的車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)利用語(yǔ)音輸出，在必要時(shí)刻向駕駛員提示信息。比如，車輛按照系統(tǒng)推薦路線行駛到應(yīng)該轉(zhuǎn)彎的路口前，語(yǔ)音輸出設(shè)備提示駕駛員：“300m后請(qǐng)向作轉(zhuǎn)”，這樣駕駛員根本不必要關(guān)注屏幕的顯示，也可以按照推薦路線正確快捷地到達(dá)目的地。

??? 目前，世界幾大著名汽車公司的導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到一個(gè)相當(dāng)完善而且很使用的程度了。國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的帶有局部地圖的汽車導(dǎo)航產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)一些大城市的公安系統(tǒng)、出租車公司以及其他公共調(diào)度系統(tǒng)中，還開(kāi)發(fā)出另外一種車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)，以滿足集中調(diào)度、快速反映的要求。在這些公共調(diào)度系統(tǒng)中的車輛上，除GPS天線和接收機(jī)外，并不需要自主導(dǎo)航設(shè)備，車輛通過(guò)車載通訊設(shè)備和總部保持聯(lián)系。車輛上的通訊發(fā)射機(jī)可以隨時(shí)把本車GPS接收機(jī)計(jì)算出的車輛位置經(jīng)緯度傳送回總部?？偛渴盏矫枯v外出車輛的位置經(jīng)緯度信息后，可隨時(shí)掌握他們的準(zhǔn)確位置。通過(guò)與外出車輛之間建立的語(yǔ)音通訊信道準(zhǔn)確、快捷地作出調(diào)度。車載導(dǎo)航系統(tǒng)的GPS導(dǎo)航功能突出，可以幫助駕駛員在錯(cuò)綜復(fù)雜的城市交通道路網(wǎng)中即使迅速地到達(dá)目的地。運(yùn)用多層引導(dǎo)方菜單方便地按地區(qū)、城市、設(shè)施功能分類選定目標(biāo)，導(dǎo)航系統(tǒng)能夠立刻測(cè)算出最短的行車路線，圖文并茂地展示在二維或三維電子地圖上，汽車一旦啟動(dòng)，代表實(shí)時(shí)位置的標(biāo)志會(huì)自動(dòng)沿著已設(shè)定的路線行進(jìn)。當(dāng)遇到前方道路堵車或以外情況需改變行車路線時(shí)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)復(fù)位，并于數(shù)秒后自動(dòng)設(shè)置新的行車路線，重新恢復(fù)導(dǎo)航功能。汽車導(dǎo)航裝置應(yīng)用與汽車的時(shí)間雖不長(zhǎng)，但發(fā)展很快。尤其在日本，目前全球汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的市場(chǎng)以日為領(lǐng)先，1998年生產(chǎn)達(dá)140萬(wàn)套。各大汽車公司紛紛將其作為選裝件向顧客提供，1998年為新車配套就占總產(chǎn)量的64%。

??? 日本在這方面發(fā)展很快，據(jù)報(bào)載，目前日本有600萬(wàn)輛汽車使用了電子導(dǎo)航系統(tǒng)，占全部汽車保有量的10%，而2000年以來(lái)出產(chǎn)的新車中的30%，安裝了電子導(dǎo)航系統(tǒng)。通用汽車公司投放美國(guó)的絕大部分車型現(xiàn)在都已將車輛智能信息系統(tǒng)當(dāng)作了標(biāo)準(zhǔn)裝置。另?yè)?jù)報(bào)道，標(biāo)致公司已將所有LX級(jí)406型和607型車都已安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航裝置，成為車內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。豐田公司正計(jì)劃將電子導(dǎo)航系統(tǒng)作為天津豐田新車型的選裝部件。主要是他們很早就開(kāi)始了數(shù)字地圖的準(zhǔn)備，投入了15億日元，制作了一條較完整的數(shù)字化公路與街區(qū)地圖。另外，日本一些城市街道比較復(fù)雜男認(rèn)，以及日本人對(duì)電子產(chǎn)品的愛(ài)好，故這類新產(chǎn)品的市場(chǎng)發(fā)展很快。