汽车GPS一般由两部分组成:一部分由安装在汽车上的GPS接收器和显示设备组成,如图6-32所示;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的。它负责随时观察辖区内指定监控的汽车动态和交通情况,因此汽车导航系统主要有两大功能。
一个是汽车踪迹监控功能,只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上,该汽车无论行驶到任何地方,都可以通过计算机控制中心的电子地图指示出它的所在方位。另一个是驾驶指南功能,车主可以将各个地区的交通线路电子地图存储在软盘上,只要在车上接收装置中插入软盘,显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态。既可输入要去的目的地,预先编制出最佳行驶路线,又可接收计算机控制中心的指令,选择汽车行驶的路线和方向。当汽车行驶在地下隧道、高层楼群、高架桥下、高山群间、密集森林等地段与GPS卫星失去联系,中断信号的瞬间机内可自动导入自行导航系统。
此外,汽车GPS还具有以下功能:
图6-32 汽车导航系统车上部件示意图
1.对目的地进行最佳路线检索功能
该系统可以直接输入地名、经纬度、电话号码等进行路线检索,并能快捷地提供一条到达目的地的最佳路线,还能实时获得汽车自身所在位置和目的地的坐标,以及全部行驶的直线距离、速度、时间及前进方向。
2.具有瞬时再检索功能
由于道路堵塞、路段施工或走错了路等意外情况,对系统所推荐的最佳路线行不通时,要有瞬时自动再检索功能,舍去因车辆堵塞、道路施工、走错路等路线,而提供出新的路线可行性。因为该功能是在行驶中进行的,要求快速检索,所以CPU应具有高速运算能力。
3.为检索方便,应提供丰富的菜单和记录功能
整个系统必须建立十分丰富的地名索引,约应记录1000万件住所地名,30万人口以上城市的电子地图应分10层表示,可以用街道、胡同、门牌号数检索。电话号码可根据不同局号、类别,应记录1100万件以上,提供比例尺为1∶25m的街道增强型地图(还应留有用户自行设置电话号码的地址空间,供用户随时调用存取)。
4.在适当时间内提供实时语音提示(www.xing528.com)
为使驾驶人事先了解行驶中路面变化情况,该系统在适当时间内做出语音提示。例如:一般道路在300~700m之前,高速公路在2000m、1000m、500m之前(按当前行驶速度)分别向驾驶人说明前方路面情况及可更改的方向、十字交叉路口名称、高速公路分支点、进出口、禁止左拐、禁止驶入的单行线等提示,同时,应有中英文两种语音电路供选择。目前已有配备语音识别单元的系统,用语音来指导道路的检索。例如:用会话形式呼出“××区××街道××胡同”,电子地图上立即显示出汽车位置、到达目的地时间、前进方向等信息,不过这种语言需事先登录,还要增加语音识别单元的硬件。
凡行驶在交叉十字路口前300m处,高速公路进、出口前300m处,都要自动显示扩大了的十字路口附近的全画面图,指出汽车位置、交叉点的名称、到交叉点的距离、拐弯后的道路名称及方向。这种通过开窗程序自动表示交叉路口全画面的扩大图是汽车导航中的一项最主要的功能。
6.扩展功能
为了及时了解路面车辆情况,该系统设有多种扩展接口,以便与交通管理部门、邮电部门和建筑部门的VICS、ATIS、IIS联网。
VICS是专门收集和处理各方面交通信息和停车场空缺的信息,从而不断生成新的信息的设施,并通过多路调频发射信息、在一般道路上设置的远红外光标发射信息和在高速公路上设置的无线电波光标发射信息。这3种手段提供道路上每一时刻的实时交通信息,然后由VICS的专用接收器接收,在电子地图上分3层显示,第一层用文字表示,第二层和第三层用图形表示。在地图画面上用红色和橙色线路的亮灭表示道路的堵塞和拥挤状况,用绿色线路表示没有汽车的道路(通畅的路线),从而供行驶的汽车回避堵塞和拥挤的路段,实现自动选择道路和无阻挡行驶。图6-33所示为交通信息通信系统框图。
图6-33 交通信息通信系统框图
现代汽车电子导航系统中使用了高速CPU、大容量的光盘系统、大屏幕的液晶显示器及高速数字通信软件,使得汽车电子导航系统中的通信系统飞速发展。通信系统的操作系统嵌在ROM中,通过它可以直接上因特网,在电子地图画面上显示因特网信息,浏览万维网,收发电子邮件,进行文字处理,提供远程无线移动计算。
7.电子导航系统和娱乐系统部件共用
由于汽车电子设备的迅速发展,使得许多复杂电路被集成到车辆结构中,如许多导航部件与娱乐设备集成为一体。电子导航系统中的导航信号接收器、控制系统、存储器、可视显示设备、声音设备可同时支持导航和娱乐。
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