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ARM Gps导航系统方案

 

   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。

  一、概述  

  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。

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