GPS 自主导航的车载方案

一、概述
　　汽车电子是一个高速增长的产业，目前国外每辆汽车上的电子装置要占总成本的20%，而我国目前最多占到3%。随着我国汽车产业的快速发展，对汽车电子的要求会越来越多，同时随私人汽车保有量的增加，对汽车导航产品的需求也在增加，所以目前开发自导航产品恰逢其时，最终可以将自导航设备开发为汽车的电子信息总成，可以通信、导航、娱乐以及和传感器配合显示汽车本身的速度、温度、油量、运转状况等信息。
　　GPS车载导航仪的市场规模与汽车及汽车业的发展有密切的关系。目前我国正处于一个汽车高速增长时期，资料显示，到2002年年底，我国汽车的总保有量已达到21417279辆，而且还在以前所未有的速度增长。然而GPS车载导航产品真正在汽车上应用的比例几乎为零。假如全国汽车总量中每年有百分之一的车辆使用GPS车载导航仪，本产品每年的市场需求规模将达到214172台。按每台售价8000元人民币计算，本产品的年销售额将达到171337.6万元。因此，该产品在国内有着巨大的潜在市场。

　　1.1产品的发展前景
　　由于受到国家宏观经济政策和加入WTO的影响，我国汽车的价格大幅度下降，拥有13亿人口的中国汽车消费市场已被全面启动。世界各大汽车制造业的巨头，为更好地争夺市场份额，纷纷在中国投资建厂，国内汽车制造业的竞争日渐加剧。未来汽车业的竞争将会从当前以价格为核心的竞争，逐步转化为以汽车的综合性能为核心的竞争。我公司的GPS车载导航仪，以其完善的实际应用功能和强大的系统扩展性，正好符合汽车制造业未来发展的实际需求。因此在未来几年当中，GPS车载导航仪将会直接在汽车制造业中得到广泛的应用。

　　1.2产品的市场竞争优势
　　目前国内GPS相关技术领域主要是跟踪国外的先进技术，绝大多数从事GPS车载导航产品的公司，因为自身没有掌握产品研发的核心技术，尚不具备独立的产品研发能力。因此，面对国内如此巨大的市场需求，只能代理国外的产品而进行简单的市场推广，结果中国车载导航市场的发展很缓慢，其主要原因在于：
　　A. 国外产品的操作没有实现本地化，国内用户实际使用起来非常不方便。
　　B. 由于国外GPS车载导航技术的发展，起步较早，产品的开发定型也相对较早，其产品所具备的功能已很难适应当前国内汽车导航的实际需求。
　　C. 其产品的价格均在1－3万元人民币之间，让国内的用户很难承受。

　　本项目产品在GPS车载导航仪的研制过程中，完全是应用自身所掌握的、达到国际先进水平的核心软硬件技术而开发设计的，它将具备明显的市场竞争优势：
　　A. 产品完全是为国内用户量身定制的，实际使用操作非常方便。
　　B. 产品的功能可以很好的符合国内汽车导航的实际需求。
　　C. 产品的市场价格远低于进口产品，符合国内用户的经济承受能力。

二、技术选型
　　本项目产品为GPS车载导航应用，具有很强的汽车智能交通和导航等多方面功能，具体包括有以下几个方面：
　　1 自动导航
　　自动导航能够通过计算，给出到达用户所选择地图上任何一点的最优路径。只要在地图范围之内，本项目产品将能安全快捷指示到达任何所选位置。
　　2 语音提示
　　产品具有语音提示功能，这将使其具有良好的人性化特点，可以减轻驾驶员驾车的紧张压力，真正实现轻松驾车，安全旅行。
　　3 内置全国详细地图
　　本产品具有128M(具体可以随地图数量增加)超大容量的存储芯片，同时具备可扩充内置地图卡的接口，地图涵盖全国公路交通网及众多城市的详细地图。可以对地图进行平移、放大、缩小等操作。
　　4 智能查找
　　产品具有地名查找功能，可以通过输入中文地名的拼音首字母,方便找到目的地及兴趣点，包括各种地名所在地，同时也包括道路等信息位置。
　　5 遥控输入
　　本项目产品可通过遥控键盘操作，达到键盘输入的功能特点。
　　6 DVD 和 TV 接口
　　设备上具备有通用DVD光驱接口, 可以播放多媒体光盘，包括CD,DVD,MP3，VCD等。同时也具有倒车监视探头接口。
　　7 工业车载TFT7英寸工业液晶 480X235点阵
　　设备设计考虑使用工业级TFT彩色液晶屏，480X235点阵，将具有友好的界面和方便使用等特点，同时可以满足导航和娱乐功能，并能达到对温度的较高要求。
　　8 通信、联网接品
　　本产品具有无线GPRS接入Internet的功能，可以解决移动通信和上网的功能。
　　性　能
　　通用ARM内核芯片系统设计方案,功耗低，主机工作功率仅为5W。
　　通用LINUX操作系统设计, 易于扩展。
　　标准化的工业设计，产品质量稳定。

三、总体结构
　　项目的总体结构图如下图所示：
　　包括硬件平台、系统软件、应用软件三部分。

四、开发内容
　　项目的主要工作内容以软件开发和配套的硬件开发为主。
　　应用软件开发：
　　软件的功能是要完成导航地图的显示、浏览和操作， 同时要完成对GPS硬件模块实时采集的GPS导航数据文件进行处理，实现导航定位的功能以达到满足用户需求的目的。在实现导航地图的功能方面，为达到手持设备能显示操作地图，需要做地图数据压缩和其他优化处理的步骤， 因此可将项目的软件再细分为嵌入式地图及定位软件、 PC端地图数据的处理软件,、GPS数据处理和应用软件几个部分。
　　A． 嵌入式地图及定位软件：
　　嵌入式地图及定位软件的目的是实现对各种不同地图（包括全国地图和各种城市）的显示、浏览、操作，同时用GPS数据在地图上实时定位，这里采用SJMap 作为地图引擎， 同时也需增加，最短路径生成模块，查询等。
　　B． PC端地图数据的处理软件：
　　通常目前市场上已有多种由国外几家大GIS公司定义的，已成行业标准的数字地图的文件存储格式，但这些文件格式的数据因为手机设备存储容量的限制，无法完成大量地图的存储, 因此需要定义新的转为嵌入式的PDA设备使用的数字地图格式，PC端地图数据的处理软件的功能就是在PC端预先完成这种不同数字地图格式转换的。
　　C．GPS数据处理和应用软件：
　　GPS数据处理和应用软件是将GPS手持机GPS模块采集的数据经解析处理来得到当前设备所在位置的信息，同时完成其他GPS的功能。
　　D. 上网通信模块:
　　手持设备可以通过GPRS，GSM等方式接入Internet，实现通信的功能。
　　E. 娱乐、管理模块：
　　包括多媒体方式的娱乐软件的开发，同时在做为终端设备时，一些简要的管理模块，如个人信息处理等软件的开发。

　　系统软件开发
　　系统软件开发主要是在自己开发的ARM嵌入式主板上移植目前现有的操作系统软件，目前主要为LINUX 和 WINCE 可以选用。这里采用开发源码的LINUX作为系统软件。
　　硬件开发：
　　硬件部分主要为ARM 主板的开发，同时包括实现接收GPS 数据的GPS模块和实现通信上网的GPRS(GSM)模块部分，还包括多媒体模块、监控模块的开发。
　　● ARM主板开发
　　● 多媒体硬件模块开发
　　● GPS模块的开发
　　主要为GPS板接口设计
　　● 监控模块
　　可以以目前导航设备的附加功能来决定，包括雷达防撞、车速监控、燃油监控等模块
　　● 通信模块开发
　　采用现有的移动通信公共通信网络的硬件通信模块。